徐星
因式分解是指將一個多項式分解成兩個或者多個整式乘積的形式.它不僅可用于代數(shù)式的化簡、求值以及解方程和不等式等代數(shù)問題中,而且在判定三角形或四邊形的形狀等幾何問題中也扮演著重要角色.所以,掌握因式分解的方法和技巧是很重要的.因式分解的常用方法有公式法、提公因式法、分組分解法等.除了這些方法以外,我們還應(yīng)掌握一些特殊技巧,如拆(添)項法、換元法、主元法等.同學們應(yīng)根據(jù)多項式的具體結(jié)構(gòu)特征,靈活選用不同的方法和技巧.
一、拆、添項法
因式分解是多項式乘法的逆運算,在進行多項式乘法運算時,通過對多項式的各項進行整理和化簡,將幾個同類項合并為一項,或者將兩個僅符號相反的同類項相互抵消后,就會造成多項式的“缺項”.對這一類多項式進行因式分解時,就要先恢復(fù)那些被合并或者被抵消的項,即將多項式的某一個項拆成兩項或者多項,或者在多項式當中添加兩個僅符號相反的項.前者稱為拆項,后者稱為添項.拆項、添項的目的是在對多項式進行因式分解時,方便運用提公因式法或分組分解法.
例1分解因式:x3-3x2+4.
分析:這個多項式無法直接提取公因式,也不能運用公式法.由于多項式當中缺少一次項,所以可以靈活運用拆項法來解題.
點評:從以上三種解法可以看出,使用拆項法進行因式分解,并沒有嚴格規(guī)定要拆分哪一項,因此,同學們在做題的時候要仔細觀察多項式中每一項的特點,通過靈活的變化來化繁為簡,解答疑難問題.
例2 分解因式:
分析:觀察式子的形式,和完全平方式的展開式看起來較為相似,所以在進行因式分解的時候可以進行聯(lián)想,通過添項后利用平方差公式來完成因式分解.
解:
例3分解因式:
分析:遇到這類題目時,要仔細分析各項的特點,并根據(jù) b + c = c - a + a + b 考慮添項.
解:
點評:使用添項法分解因式時,關(guān)鍵是要根據(jù)多項式的特點進行恰當?shù)奶眄?,讓添項后的多項式可以更好地用提取公因式法、公式法等其他常用方法來進行分解.
二、換元法
對于比較復(fù)雜的多項式進行因式分解,可以考慮運用換元法,將其中某一部分看作一個整體,然后用一個新的輔助元來代替.將含有新元的多項式進行因式分解之后,再將新元所替換的部分代入因式分解后的多項式,就能得到原多項式因式分解的結(jié)果.換元法可減少因式的項數(shù)或降低因式的次數(shù),使多項式簡化.在具體運用換元法時,可根據(jù)情況進行部分換元、整體換元或平均換元等.
例4 分解因式:
分析:這道題涉及多項式的平方,如果正常展開后分解,數(shù)據(jù)的計算量很大.在經(jīng)過仔細觀察之后,可以將 x2 - 3x 這一項看作一個整體,從而簡化因式分解的過程.
例5 分解因式
分析:在對二元因式進行分解時直接去括號非常復(fù)雜,所以可以考慮運用換元法,分別將x和y的和與積視為整體來進行換元.
解:
點評:整體替換可以讓復(fù)雜的題目變得簡單.但當遇到復(fù)雜的多項式,無法用一個輔助元完成整體換元時,可根據(jù)題目中多項式具備多元性的特征,用兩個輔助元分別代換原多項式中的代數(shù)式,使因式分解簡單化.
三、主元法
對含有多個字母的代數(shù)式進行因式分解是比較復(fù)雜的一種題型.這時可以考慮運用主元法,即選擇一個字母作為主元,將其他字母都看作常數(shù),然后將整個多項式按照以主元為主的方式進行升冪或者降冪排列,最后再嘗試因式分解.運用主元法解題的關(guān)鍵就是選擇合適的主元,一般選擇次數(shù)較低的字母為主元,將多項式變成熟悉的形式,這樣就能讓分解因式的過程變得簡單.
例6 分解因式:
分析:式子中有兩個字母,可以考慮運用主元法,其中字母 a 的次數(shù)更低,所以可以選擇字母 a 作為主元來進行因式分解.
解:
例 7 分解因式:
分析:當兩個字母最高同為 2 次冪的時候,可以隨便選擇一個字母作為主元,得到的結(jié)果是一樣的.
解:
點評:以上兩道題如果不使用主元法,很難進行因式分解.在選擇主元時,一般選擇次數(shù)更低的作為主元,這樣可以達到降冪的效果.當字母次數(shù)相同時可任選其一為主元,都可以簡化因式分解的過程.