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因式分解是中学数学重点内容之一,而又应用广泛,难熟练掌握分解方法.因此,要正确理解因式分解的意义,因式分解是把一个多项式表示成几个不可约多项式的连乘的过程,实质是一种恒等变形.因式分解可在有理数范围内进行,也可在无理数范围内进行,范围不同,要求也就不同.本文只重点讨论在有理数范围内进行因式分解的常用方法:
1.提取公因数
例1 把下列各式分解因式
(1)8a3b2-12ab3c+2ab (2)18b(b-a) 2-12(a-b) 3
(3)a2b(x-y)-ab(y-x)
分析:确定公因式:(1)式,系数8,12,2的最大公因数是2;字母:各项都含有的相同a,b;指数:a,b的最低次数分别是1和1,∴多项式(1)的公因式是2ab.(2)式系数:18,12的最大公因数是6; 再找出(b-a)2与(a-b)3公因式,∵(b-a)2=(a-b)2, ∴(a-b) 2是公因式,∴多项式(2)的公因式是6(a-b) 2.(3)求字母:各项都含有的相同字母是a,b;指数:a,b的最低次数分别是1,1.再找出(x-y)与(y-x)的公式,∵x-y=-(y-x),∵(x-y)2就是公因式,∴多项式(3)的公因式是ab(x-y).提出公因式后,再就用原多项式除以公因式,所得的商就是括号中的各项.
解:(1)原式=2ab(4a2b-6b2+1)
(2)原式=18b (a-b)2-12(a-b)3=6(a-b)2[3b-2(a-b)]=b(a-b)2(5b-2a).
(3)原式=a2b(x-y)+ab(x-y)=ab(x-y)(a+1).
以上分解因式的方法叫做提取公因式法.此法要求有三:其一,系数:提出各项系数绝对值的最大公因数;其二,字母:取各项都含有的相同字母;其三,指数:取相同字母的最低次数.注:提公因式法分解因式,实质上是单项式乘多项式的逆运算.
2.运用公式法
例2 把下列各式分解因式
(1) a2-b2-12b-116
(2) 4a-1-4a2+b2,
(3)4a2-b2-16c2+9a2-8bc-12aa′
分析:(1)式经观察发现后面的三项括起来提出-1后,括号内控三项满足完全平方公式,运用完全平方公式分解,再把b+14看作一个整体,把它整体地看成一个字母,即公式中的“b”,这就是整体思想,则整个式子就满足平方差公式了,运用平方差公式分解.(2)式,发现前面三项括起来提出-1后,括号的式子满足完全平方公式,用完全平方公式分解,再把1-2a看作公式中的“b”,这时,整个式子满足平方差公式,再用平方差公式分解.(3)式经观察发现第一项,第六项,第四项结合在一起括起来;第二项,第五项,第三项结合一起提出-1后,都满足完全平方公式,运用完全平方公式分解,再把2a-3a,b+4c分别看成平方差公式中的“a”和“b”套平方差公式分解.
(1)原式=a2-(b2+12b+116)=a2-(b+14)2=(a+b+14)(a-b-14)
(2原式=b2-(1-4a+4a2)=b2-(1-2a) 2=(b+1-2a)(b-1+2a)
(3)原式=(4a2-12ad+9a2)-(b2+8bc+16c2)=(2a-3d+b+4c)(2a-3d-b-4c)
以上分解因式的方法叫做公式法,都是先经观察发现哪些项结合在一起,变挨符号后,就满足某个公式了,再运用公式分解,每分解完一步,再观察下一步采用的方法,结果要使每个因式不能再分解为止.运用公式分解时,要注意公式的特点和结构(特别是左端),完全平方公式左边有三项,首末两项是两数平方和,中间项是两数积的两倍,左边是两数和(或差)的平方,平方差公式左端是平方差,可用下模式△2-□2=(△+□)(△-□).式子中的“△”“□”既可表单项式(包括数),又可表多项式.完全平方公式也可类似地运用模式帮助理解.
3.分组分解法
3.1 根据系数比分组
例3 把下列程式分解因式
(1)x3+3x2y -3xy2-9y3 (2)4x3+8x2-x-2
分析:上面二个多项式的特点:①各项没有公因式可提,②也不能直接运用公式分解,③前两项系数的比等于后两项系数的比.因此,运用加法的结合律分组再行分解.(1)式,一、二项分成一组可提出x2,三、四两项分成另一组可提出-3y2.(4)式也是根据系数的比来分组的.
解:(1)原式=(x3+3x2y)-(3xy2+9y3)=x2(x+3y)-3y2(x+3y)=(x+3y)(x2-3y2).(若要求在实数的范围内分解时,则原式=(x+3y)(x+3y)(x-3y).(2)原式=(4x3+8x2)-(x+2)=4x2(x+2)-(x+2)=(x+2)(4x-1)=(x+2)(2x+1)(2x-1).
3.2 先展开再重新组合分组
例4 把下列各式分解因式
(1)xy(a2+b2)-ab(x2+y2).
(2)ab(a-b)+bc(b-c)+ac(c-a)
分解:两多项式不能直接提取公因式,又不能运用公式分解,所以,只有考虑先展开后再分组合来分解.
解:(1)原式=a2xy+b2xy-abx2-aby2=(a2xy-abx2)-(aby2-b2xy)=ax(ay-bx)-by(ay-bx)=(ay-bx)(ax-by).
(2)原式=ab(a-b)+b2c-bc2+c2a-ca2=ab(a-b)-(ca2-cb2)+(c2a-c2b)=ab(a-b)-c(a+b)(a-b)=(a-b)[ab-c(a+b)+c2]=(a-b)(c-a)(c-b). 3.3 拆项、添项后再分组
例5 用拆项法把多项式x3+3x2+3x-7分解因式
解:把-7拆成1和-8(或拆成-1,-3,-3),再用公式分解(或提取公因式分解).原式=(x3+3x2+3x+1)-8=(x+1)3-23=[(x+1)-2][(x+1)2+2(x+1)+4]=(x-1)(x2+4x+7)
例6 用添项法把多项式4x4+1分解因式.
解:添上4x2和-4x2这样的项后再分组分解.
原式=4x4+4x2+1-4x2=(2x2+1)2-(2x)2=(2x2+2x+1)(2x2-2x+1)
注:拆项、添项的中心思想就是凑,凑是变形的一种重要技巧.在解题时按照预定的解题方法向对问题中的式子或图形,通过拆项(或分解)和添项(即补项)的手段进行凑合后的式子或图形.便于套用某种公式,能够用上题设条件或出现结论的形式等.从而使问题得到解决,这种解题方法,称为拆项和添项法.在代数、三角中的因式分解、解方程、特殊数列求和、利用二次函数求极限值及用数学归纳法证题等许多问题,都经常遇到拆项和添项法.
3.4 根据字母的次数分组
例7 把a2-2ab+b2-6b+5分解因式.
分析:前三项都是二次项且满足完全平方公式,分成一组,第四、五项都是一次项分成另一组,可提出-6,常数项为一组,这时,借助画十字交叉列图试探分解.
解:原式=(a2-2ab+b2)-(6a-6b)+6(a-b)+5=(a-b)2-6(a-b)+5
列图试探
∴原式=(a-b-1)(a-b-5).
3.5 先按主元整理后再分组
例8 把x4-3x3+x2y+2x2-xy分解因式.
解:经观察以y为主元整理,得
原式=(x2y-xy)+(x2-3x3+2x2)=y(x2-x)+x2(x2-3x+2)=x(x-1)(x2-2x+y).
分组,是运用加法的交换律、结合律,合理选择分组,分组后要能继续运用提取公因式法、公式法进行分解,最后达到因式分解的要求,这种方法叫分组分解法.
4.二次三项式ax2+bx+c(a≠0)的几种常用因式分解法
4.1 十字相乘法.
例9 把2xn+2-4xn-6xn-2分解因式.
分析:系数2,4,6的最大公因数是2;各项都含有相同字母x;且x的指数的最低次数是(n-2),∴有公因式2xn-2,提出公因式后,括号内最高项的系数就是为1了,再借助十字交叉线计划探分解.
解:原式=2xn-2(x4-2x2-3)
列图试探
∴原式=2xn-2(x2-3)(x2+1)(若要在实数范围内分解时,则原式=2xn-2(x+3)(x-3)(x2+1).
注:当a=1时,用公式x2+px+q=x2+(a+b)x+ab=(x+a)(x+b)分解
(常数项q分解成两个数a,b;且使a?b=q, a+b=p.
例10 把多项式15a2+7ab-4b2分解因式.
分析:把原式视为是a的二次三项式(或关于b的二次三项式),再画十字交叉线试探分解.
解:列图试探:
∴原式=(3a-b)(5a+4b).
注:当a≠1时,用公式ax2+bx+c=a1a2x2+(a1c2+a2c1)x+c1c2=(a1x+c1)(a2x+c2)分解,(把a分解成a1,a2,使a=a1?a2,把c分解成c1,c2,使c=c1?c2,a1,a2,c1,c2,解析如下:
按斜交叉相乘的积的和为a1c2+a2c1=b,正好等于中间一项的一次项的系数.
例11 把下列各式分解因式.
(1)4x2-4xy-3y2+6x+11y-10. (2)2x2-5xy+2y2-ax-ay-a2.
分析:(1)式和(2)式视为二次三项ax2+bx+c(a≠0)的二次项有三项,一次项有两项,未知数有两个的特殊情形,直接三次用斜线交叉相乘试探分解.
解:(1)列图试探
∴原式=(2x+y-2)(2x-3y+5)
(2)列图试探:
∴原式=(2x-y+a)(x-2y-a)
以上借助画十字交叉线把二次三项式分解因式的方法叫做“十字相乘法“.分解因数(或因式)及十字相乘都有多种可能的情况,所以往往经经过多次试探 才能确定一个二次三项式能否用十字相乘法分解.
4.2 快速分解定理.对于二次三项式ax2+bx+c(a≠0),如果能在a,c的积中找到两个因数m,n,使得m+n=b(x的系数),那么ax2+bx+c=(ax+m)(ax+n)a.
例12 把下列各式分解因式
(1)2x2+x-3 (2)6x2+23x+21(3)2x2-17x-30.
解:(1)∵2×(-3)=-6,而3+(-2)=1,
∴2x2+x-3=(2x+3)(2x-3)2=(2x+3)(x-1).
(2)∵6×21=126=14×9,而14+9=23,
∴6x2+23x+21=(6x+14)(6x+9)6
=(3x+7)(2x+3).
(3)∵2×(-30)=20×3而-20+3=-17
∴2x2-17x-30=(2x-20)(2x-3)2=(x-10)(2x+3).
用定理分解,只须把二次项的系数与常数项的积分解成两数,再看这两数之和是否等于x的系数,试算时,只须口算,所以和十字相乘法比较,此法试探次数少,分解速度快. 4.3 配方法
例13 把下列各式分解因式.
(1)x2+6x-16 (2)2x2+x-3
解:(1)原式=x2+2?x?3+32-32-16=(x+3)2-52=(x+8)(x-2)
(2)原式=2(x2+12x-32)=2[x2+2?14x+(14)2-(14)2-32]=(2x+3)(x-1).
4.4 求根法
公式ax2+bx+c(a≠0)=a(x-x1)(x-x2),先求出方程的两根,再套公式.
例14 把下列各式分解因式.
(1)4x2+8x-1. (2)2x2-8xy+5y2.
解:(1)∵4x2+8x-1=0的两个根是x1,2=-2±52,
∴4x2+8x-1=4(x--2+52)(x--2-52)=(2x+2-5)(2x+2-5).
(2)∵关于x的二次方程的根是x1,2=4±62y,
∴2x2-8xy+5y2=2(x-4+62y)(x-4-62y).
注:十字相乘法,配方法都可以归为用求根法来分解.
4.5 换元法
例15 把多项式(a+b-2ab)(a+b-2)+(1-ab)2分解因式.
解:先把a+b与ab分别看作两个不同的字母,用换元变形就可分解了.
设x=a+b,y=ab,则原式=(x-2y)(x-2)+(1-y)2=x2-2xy-2x+4y+1-2y+y2=(x2-2xy+y2)-2(x-y)+1=(x-y)2-2(x-y)+1=(x-y-1)2=(a+b-ab)2=(b-1)2(a-1)2.
4.6 待定系数法.恒等式定理:恒等式的两边同次项的系数相等.
例16 把下列各式分解因式.
(1)4x2-4xy-3y2-4x+10y-3.
(2)k是什么数时,多项式kx2-2xy-3y2+3x-5y+2能够分解一次因式.
解:(1)∵4x2-4xy-3y2=(2x-3y)(2x+y)
令原式=(2x-3y+l)(2x+y+m)=(2x-3y)(2x+y)+(2x+y)l+(2x-3y)m+lm=4x2-4xy-3y2+2(l-3m)y+lm(其中l,m为常数),展开后利用等式的两边同次项系数相等的关系分解
2l+2m=-4
l-3m=10,
解方程组得l=1,m=3.∴原式=(2x-3y+1)(2x+y-3)
(2)∵-3y2-5y+2=(y+2)(-3y+1).
设原式=(lx+y+2)(mx-3y+1)=lmx2+(m-3l)xy-3y2+(2m+l)x-5y+2,
应用恒等式定理得,
lm=3
m-3l=-2
2m+l=3,
解方程组得l=1,m=1,k=1.当k=1时,原多项式分解因式为:原式=(x+y+2)(x-y+1).
注:用定理分解因式是中学数学常用的方法,其中心思想就是通过比较同次项的系数,来确定待定的系数,这种解题方法叫做待定系数法.
因式分解,是中学数学的重点内容,中考会一如既往地被列入考查内容,学习时应当予以重视.
1.提取公因数
例1 把下列各式分解因式
(1)8a3b2-12ab3c+2ab (2)18b(b-a) 2-12(a-b) 3
(3)a2b(x-y)-ab(y-x)
分析:确定公因式:(1)式,系数8,12,2的最大公因数是2;字母:各项都含有的相同a,b;指数:a,b的最低次数分别是1和1,∴多项式(1)的公因式是2ab.(2)式系数:18,12的最大公因数是6; 再找出(b-a)2与(a-b)3公因式,∵(b-a)2=(a-b)2, ∴(a-b) 2是公因式,∴多项式(2)的公因式是6(a-b) 2.(3)求字母:各项都含有的相同字母是a,b;指数:a,b的最低次数分别是1,1.再找出(x-y)与(y-x)的公式,∵x-y=-(y-x),∵(x-y)2就是公因式,∴多项式(3)的公因式是ab(x-y).提出公因式后,再就用原多项式除以公因式,所得的商就是括号中的各项.
解:(1)原式=2ab(4a2b-6b2+1)
(2)原式=18b (a-b)2-12(a-b)3=6(a-b)2[3b-2(a-b)]=b(a-b)2(5b-2a).
(3)原式=a2b(x-y)+ab(x-y)=ab(x-y)(a+1).
以上分解因式的方法叫做提取公因式法.此法要求有三:其一,系数:提出各项系数绝对值的最大公因数;其二,字母:取各项都含有的相同字母;其三,指数:取相同字母的最低次数.注:提公因式法分解因式,实质上是单项式乘多项式的逆运算.
2.运用公式法
例2 把下列各式分解因式
(1) a2-b2-12b-116
(2) 4a-1-4a2+b2,
(3)4a2-b2-16c2+9a2-8bc-12aa′
分析:(1)式经观察发现后面的三项括起来提出-1后,括号内控三项满足完全平方公式,运用完全平方公式分解,再把b+14看作一个整体,把它整体地看成一个字母,即公式中的“b”,这就是整体思想,则整个式子就满足平方差公式了,运用平方差公式分解.(2)式,发现前面三项括起来提出-1后,括号的式子满足完全平方公式,用完全平方公式分解,再把1-2a看作公式中的“b”,这时,整个式子满足平方差公式,再用平方差公式分解.(3)式经观察发现第一项,第六项,第四项结合在一起括起来;第二项,第五项,第三项结合一起提出-1后,都满足完全平方公式,运用完全平方公式分解,再把2a-3a,b+4c分别看成平方差公式中的“a”和“b”套平方差公式分解.
(1)原式=a2-(b2+12b+116)=a2-(b+14)2=(a+b+14)(a-b-14)
(2原式=b2-(1-4a+4a2)=b2-(1-2a) 2=(b+1-2a)(b-1+2a)
(3)原式=(4a2-12ad+9a2)-(b2+8bc+16c2)=(2a-3d+b+4c)(2a-3d-b-4c)
以上分解因式的方法叫做公式法,都是先经观察发现哪些项结合在一起,变挨符号后,就满足某个公式了,再运用公式分解,每分解完一步,再观察下一步采用的方法,结果要使每个因式不能再分解为止.运用公式分解时,要注意公式的特点和结构(特别是左端),完全平方公式左边有三项,首末两项是两数平方和,中间项是两数积的两倍,左边是两数和(或差)的平方,平方差公式左端是平方差,可用下模式△2-□2=(△+□)(△-□).式子中的“△”“□”既可表单项式(包括数),又可表多项式.完全平方公式也可类似地运用模式帮助理解.
3.分组分解法
3.1 根据系数比分组
例3 把下列程式分解因式
(1)x3+3x2y -3xy2-9y3 (2)4x3+8x2-x-2
分析:上面二个多项式的特点:①各项没有公因式可提,②也不能直接运用公式分解,③前两项系数的比等于后两项系数的比.因此,运用加法的结合律分组再行分解.(1)式,一、二项分成一组可提出x2,三、四两项分成另一组可提出-3y2.(4)式也是根据系数的比来分组的.
解:(1)原式=(x3+3x2y)-(3xy2+9y3)=x2(x+3y)-3y2(x+3y)=(x+3y)(x2-3y2).(若要求在实数的范围内分解时,则原式=(x+3y)(x+3y)(x-3y).(2)原式=(4x3+8x2)-(x+2)=4x2(x+2)-(x+2)=(x+2)(4x-1)=(x+2)(2x+1)(2x-1).
3.2 先展开再重新组合分组
例4 把下列各式分解因式
(1)xy(a2+b2)-ab(x2+y2).
(2)ab(a-b)+bc(b-c)+ac(c-a)
分解:两多项式不能直接提取公因式,又不能运用公式分解,所以,只有考虑先展开后再分组合来分解.
解:(1)原式=a2xy+b2xy-abx2-aby2=(a2xy-abx2)-(aby2-b2xy)=ax(ay-bx)-by(ay-bx)=(ay-bx)(ax-by).
(2)原式=ab(a-b)+b2c-bc2+c2a-ca2=ab(a-b)-(ca2-cb2)+(c2a-c2b)=ab(a-b)-c(a+b)(a-b)=(a-b)[ab-c(a+b)+c2]=(a-b)(c-a)(c-b). 3.3 拆项、添项后再分组
例5 用拆项法把多项式x3+3x2+3x-7分解因式
解:把-7拆成1和-8(或拆成-1,-3,-3),再用公式分解(或提取公因式分解).原式=(x3+3x2+3x+1)-8=(x+1)3-23=[(x+1)-2][(x+1)2+2(x+1)+4]=(x-1)(x2+4x+7)
例6 用添项法把多项式4x4+1分解因式.
解:添上4x2和-4x2这样的项后再分组分解.
原式=4x4+4x2+1-4x2=(2x2+1)2-(2x)2=(2x2+2x+1)(2x2-2x+1)
注:拆项、添项的中心思想就是凑,凑是变形的一种重要技巧.在解题时按照预定的解题方法向对问题中的式子或图形,通过拆项(或分解)和添项(即补项)的手段进行凑合后的式子或图形.便于套用某种公式,能够用上题设条件或出现结论的形式等.从而使问题得到解决,这种解题方法,称为拆项和添项法.在代数、三角中的因式分解、解方程、特殊数列求和、利用二次函数求极限值及用数学归纳法证题等许多问题,都经常遇到拆项和添项法.
3.4 根据字母的次数分组
例7 把a2-2ab+b2-6b+5分解因式.
分析:前三项都是二次项且满足完全平方公式,分成一组,第四、五项都是一次项分成另一组,可提出-6,常数项为一组,这时,借助画十字交叉列图试探分解.
解:原式=(a2-2ab+b2)-(6a-6b)+6(a-b)+5=(a-b)2-6(a-b)+5
列图试探
∴原式=(a-b-1)(a-b-5).
3.5 先按主元整理后再分组
例8 把x4-3x3+x2y+2x2-xy分解因式.
解:经观察以y为主元整理,得
原式=(x2y-xy)+(x2-3x3+2x2)=y(x2-x)+x2(x2-3x+2)=x(x-1)(x2-2x+y).
分组,是运用加法的交换律、结合律,合理选择分组,分组后要能继续运用提取公因式法、公式法进行分解,最后达到因式分解的要求,这种方法叫分组分解法.
4.二次三项式ax2+bx+c(a≠0)的几种常用因式分解法
4.1 十字相乘法.
例9 把2xn+2-4xn-6xn-2分解因式.
分析:系数2,4,6的最大公因数是2;各项都含有相同字母x;且x的指数的最低次数是(n-2),∴有公因式2xn-2,提出公因式后,括号内最高项的系数就是为1了,再借助十字交叉线计划探分解.
解:原式=2xn-2(x4-2x2-3)
列图试探
∴原式=2xn-2(x2-3)(x2+1)(若要在实数范围内分解时,则原式=2xn-2(x+3)(x-3)(x2+1).
注:当a=1时,用公式x2+px+q=x2+(a+b)x+ab=(x+a)(x+b)分解
(常数项q分解成两个数a,b;且使a?b=q, a+b=p.
例10 把多项式15a2+7ab-4b2分解因式.
分析:把原式视为是a的二次三项式(或关于b的二次三项式),再画十字交叉线试探分解.
解:列图试探:
∴原式=(3a-b)(5a+4b).
注:当a≠1时,用公式ax2+bx+c=a1a2x2+(a1c2+a2c1)x+c1c2=(a1x+c1)(a2x+c2)分解,(把a分解成a1,a2,使a=a1?a2,把c分解成c1,c2,使c=c1?c2,a1,a2,c1,c2,解析如下:
按斜交叉相乘的积的和为a1c2+a2c1=b,正好等于中间一项的一次项的系数.
例11 把下列各式分解因式.
(1)4x2-4xy-3y2+6x+11y-10. (2)2x2-5xy+2y2-ax-ay-a2.
分析:(1)式和(2)式视为二次三项ax2+bx+c(a≠0)的二次项有三项,一次项有两项,未知数有两个的特殊情形,直接三次用斜线交叉相乘试探分解.
解:(1)列图试探
∴原式=(2x+y-2)(2x-3y+5)
(2)列图试探:
∴原式=(2x-y+a)(x-2y-a)
以上借助画十字交叉线把二次三项式分解因式的方法叫做“十字相乘法“.分解因数(或因式)及十字相乘都有多种可能的情况,所以往往经经过多次试探 才能确定一个二次三项式能否用十字相乘法分解.
4.2 快速分解定理.对于二次三项式ax2+bx+c(a≠0),如果能在a,c的积中找到两个因数m,n,使得m+n=b(x的系数),那么ax2+bx+c=(ax+m)(ax+n)a.
例12 把下列各式分解因式
(1)2x2+x-3 (2)6x2+23x+21(3)2x2-17x-30.
解:(1)∵2×(-3)=-6,而3+(-2)=1,
∴2x2+x-3=(2x+3)(2x-3)2=(2x+3)(x-1).
(2)∵6×21=126=14×9,而14+9=23,
∴6x2+23x+21=(6x+14)(6x+9)6
=(3x+7)(2x+3).
(3)∵2×(-30)=20×3而-20+3=-17
∴2x2-17x-30=(2x-20)(2x-3)2=(x-10)(2x+3).
用定理分解,只须把二次项的系数与常数项的积分解成两数,再看这两数之和是否等于x的系数,试算时,只须口算,所以和十字相乘法比较,此法试探次数少,分解速度快. 4.3 配方法
例13 把下列各式分解因式.
(1)x2+6x-16 (2)2x2+x-3
解:(1)原式=x2+2?x?3+32-32-16=(x+3)2-52=(x+8)(x-2)
(2)原式=2(x2+12x-32)=2[x2+2?14x+(14)2-(14)2-32]=(2x+3)(x-1).
4.4 求根法
公式ax2+bx+c(a≠0)=a(x-x1)(x-x2),先求出方程的两根,再套公式.
例14 把下列各式分解因式.
(1)4x2+8x-1. (2)2x2-8xy+5y2.
解:(1)∵4x2+8x-1=0的两个根是x1,2=-2±52,
∴4x2+8x-1=4(x--2+52)(x--2-52)=(2x+2-5)(2x+2-5).
(2)∵关于x的二次方程的根是x1,2=4±62y,
∴2x2-8xy+5y2=2(x-4+62y)(x-4-62y).
注:十字相乘法,配方法都可以归为用求根法来分解.
4.5 换元法
例15 把多项式(a+b-2ab)(a+b-2)+(1-ab)2分解因式.
解:先把a+b与ab分别看作两个不同的字母,用换元变形就可分解了.
设x=a+b,y=ab,则原式=(x-2y)(x-2)+(1-y)2=x2-2xy-2x+4y+1-2y+y2=(x2-2xy+y2)-2(x-y)+1=(x-y)2-2(x-y)+1=(x-y-1)2=(a+b-ab)2=(b-1)2(a-1)2.
4.6 待定系数法.恒等式定理:恒等式的两边同次项的系数相等.
例16 把下列各式分解因式.
(1)4x2-4xy-3y2-4x+10y-3.
(2)k是什么数时,多项式kx2-2xy-3y2+3x-5y+2能够分解一次因式.
解:(1)∵4x2-4xy-3y2=(2x-3y)(2x+y)
令原式=(2x-3y+l)(2x+y+m)=(2x-3y)(2x+y)+(2x+y)l+(2x-3y)m+lm=4x2-4xy-3y2+2(l-3m)y+lm(其中l,m为常数),展开后利用等式的两边同次项系数相等的关系分解
2l+2m=-4
l-3m=10,
解方程组得l=1,m=3.∴原式=(2x-3y+1)(2x+y-3)
(2)∵-3y2-5y+2=(y+2)(-3y+1).
设原式=(lx+y+2)(mx-3y+1)=lmx2+(m-3l)xy-3y2+(2m+l)x-5y+2,
应用恒等式定理得,
lm=3
m-3l=-2
2m+l=3,
解方程组得l=1,m=1,k=1.当k=1时,原多项式分解因式为:原式=(x+y+2)(x-y+1).
注:用定理分解因式是中学数学常用的方法,其中心思想就是通过比较同次项的系数,来确定待定的系数,这种解题方法叫做待定系数法.
因式分解,是中学数学的重点内容,中考会一如既往地被列入考查内容,学习时应当予以重视.