因式分解公式及概念

如题所述

多项式的因式分解是代数式恒等变形的基本形式之一,它被广泛地应用于初等数学之中,是我们解决许多数学问题的有力工具.因式分解方法灵活,技巧性强,学习这些方法与技巧,不仅是掌握因式分解内容所必需的,而且对于培养学生的解题技能,发展学生的思维能力,都有着十分独特的作用。

1.运用公式法

  在整式的乘、除中,我们学过若干个乘法公式,现将其反向使用,即为因式分解中常用的公式,例如:

  (1)a2-b2=(a+b)(a-b);

  (2)a2±2ab+b2=(a±b)2;

  (3)a3+b3=(a+b)(a2-ab+b2);

  (4)a3-b3=(a-b)(a2+ab+b2).

  下面再补充几个常用的公式:

  (5)a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca=(a+b+c)2;

  (6)a3+b3+c3-3abc=(a+b+c)(a2+b2+c2-ab-bc-ca);

  (7)an-bn=(a-b)(an-1+an-2b+an-3b2+…+abn-2+bn-1)其中n为正整数;

  (8)an-bn=(a+b)(an-1-an-2b+an-3b2-…+abn-2-bn-1),其中n为偶数;

  (9)an+bn=(a+b)(an-1-an-2b+an-3b2-…-abn-2+bn-1),其中n为奇数.

  运用公式法分解因式时,要根据多项式的特点,根据字母、系数、指数、符号等正确恰当地选择公式.

  

例1 分解因式:a3+b3+c3-3abc.

  本题实际上就是用因式分解的方法证明前面给出的公式(6).

  分析 我们已经知道公式

(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3

  的正确性,现将此公式变形为

a3+b3=(a+b)3-3ab(a+b).

  这个公式也是一个常用的公式,本题就借助于它来推导.

  解 原式=(a+b)3-3ab(a+b)+c3-3abc

      =[(a+b)3+c3]-3ab(a+b+c)

      =(a+b+c)[(a+b)2-c(a+b)+c2]-3ab(a+b+c)

      =(a+b+c)(a2+b2+c2-ab-bc-ca).

     

2.拆项、添项法

  因式分解是多项式乘法的逆运算.在多项式乘法运算时,整理、化简常将几个同类项合并为一项,或将两个仅符号相反的同类项相互抵消为零.在对某些多项式分解因式时,需要恢复那些被合并或相互抵消的项,即把多项式中的某一项拆成两项或多项,或者在多项式中添上两个仅符合相反的项,前者称为拆项,后者称为添项.拆项、添项的目的是使多项式能用分组分解法进行因式分解.

  

例2 分解因式:x3-9x+8.

  分析 本题解法很多,这里只介绍运用拆项、添项法分解的几种解法,注意一下拆项、添项的目的与技巧.

  解法1 将常数项8拆成-1+9.

  原式=x3-9x-1+9

    =(x3-1)-9x+9

    =(x-1)(x2+x+1)-9(x-1)

    =(x-1)(x2+x-8).

  解法2 将一次项-9x拆成-x-8x.

  原式=x3-x-8x+8

    =(x3-x)+(-8x+8)

    =x(x+1)(x-1)-8(x-1)

    =(x-1)(x2+x-8).

  解法3 将三次项x3拆成9x3-8x3.

  原式=9x3-8x3-9x+8

    =(9x3-9x)+(-8x3+8)

    =9x(x+1)(x-1)-8(x-1)(x2+x+1)

    =(x-1)(x2+x-8).

  解法4 添加两项-x2+x2.

  原式=x3-9x+8

    =x3-x2+x2-9x+8

    =x2(x-1)+(x-8)(x-1)

    =(x-1)(x2+x-8).

  说明 由此题可以看出,用拆项、添项的方法分解因式时,要拆哪些项,添什么项并无一定之规,主要的是要依靠对题目特点的观察,灵活变换,因此拆项、添项法是因式分解诸方法中技巧性最强的一种.

3.换元法

  换元法指的是将一个较复杂的代数式中的某一部分看作一个整体,并用一个新的字母替代这个整体来运算,从而使运算过程简明清晰.

  例3 分解因式:(x2+x+1)(x2+x+2)-12.

  分析 将原式展开,是关于x的四次多项式,分解因式较困难.我们不妨将x2+x看作一个整体,并用字母y来替代,于是原题转化为关于y的二次三项式的因式分解问题了.

  解 设x2+x=y,则

  原式=(y+1)(y+2)-12=y2+3y-10

    =(y-2)(y+5)=(x2+x-2)(x2+x+5)

    =(x-1)(x+2)(x2+x+5).

  说明 本题也可将x2+x+1看作一个整体,比如今x2+x+1=u,一样可以得到同样的结果,有兴趣的同学不妨试一试.

  4、双十字相乘法

  分解二次三项式时,我们常用十字相乘法.对于某些二元二次六项式(ax2+bxy+cy2+dx+ey+f),我们也可以用十字相乘法分解因式.

  例如,分解因式2x2-7xy-22y2-5x+35y-3.我们将上式按x降幂排列,并把y当作常数,于是上式可变形为

2x2-(5+7y)x-(22y2-35y+3),

  可以看作是关于x的二次三项式.

  对于常数项而言,它是关于y的二次三项式,也可以用十字相乘法,分解为

  

  

  (x+2y)(2x-11y)=2x2-7xy-22y2;

  (x-3)(2x+1)=2x2-5x-3;

  (2y-3)(-11y+1)=-22y2+35y-3.

  这就是所谓的双十字相乘法.

  用双十字相乘法对多项式ax2+bxy+cy2+dx+ey+f进行因式分解的步骤是:

  (1)用十字相乘法分解ax2+bxy+cy2,得到一个十字相乘图(有两列);

  (2)把常数项f分解成两个因式填在第三列上,要求第二、第三列构成的十字交叉之积的和等于原式中的ey,第一、第三列构成的十字交叉之积的和等于原式中的dx.

  

例4 分解因式:

  x2-3xy-10y2+x+9y-2

解:

 原式=(x-5y+2)(x+2y-1)
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第1个回答  推荐于2016-06-05

因式分解公式

公式描述:

式一为平方差公式,式二为完全平方公式,式三为立方差公式,式四为立方和公式,式五为十字相乘法公式。

因式分解的概念:

把一个多项式在一个范围(如有理数范围内分解,即所有项均为有理数)化为几个最简整式的积的形式,这种变形叫做因式分解,也叫作分解因式

第2个回答  2012-04-20
提公因式
运用公式
十字相乘
拆项、添项
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