因式分解的常用方法
提取公因式法、运用公式法、分组分解法和十字相乘法.本讲及下一讲在中学数学教材基础上,对因式分解的方法、技巧和应用作进一步的介绍.
一、提公因式法.:ma+mb+mc=m(a+b+c)
二、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)(a+b)(a-b) = a2-b2 ---------a2-b2=(a+b)(a-b); (2) (a±b)2 = a2±2ab+b2 ——— a2±2ab+b2=(a±b)2; (3) (a+b)(a2-ab+b2) =a3+b3------ a3+b3=(a+b)(a2-ab+b2);
22333322
(4) (a-b)(a+ab+b) = a-b ------a-b=(a-b)(a+ab+b). 下面再补充两个常用的公式:
(5)a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca=(a+b+c)2;
(6)a+b+c-3abc=(a+b+c)(a+b+c-ab-bc-ca);
例.已知a,b,c是?ABC的三边,且a2?b2?c2?ab?bc?ca, 则?ABC的形状是( )
A.直角三角形 B等腰三角形 C 等边三角形 D等腰直角三角形 解:a2?b2?c2?ab?bc?ca?2a2?2b2?2c2?2ab?2bc?2ca
?(a?b)?(b?c)?(c?a)?0?a?b?c
2223
3
3
2
2
2
三、分组分解法.
(一)分组后能直接提公因式
例1、分解因式:am?an?bm?bn
分析:从“整体”看,这个多项式的各项既没有公因式可提,也不能运用公式分解,但从“局部”看,这个多项式前两项都含有a,后两项都含有b,因此可以考虑将前两项分为一组,后两项分为一组先分解,然后再考虑两组之间的联系。
解:原式=(am?an)?(bm?bn)
=a(m?n)?b(m?n) 每组之间还有公因式!
=(m?n)(a?b)
1
例2、分解因式:2ax?10ay?5by?bx
解法一:第一、二项为一组; 解法二:第一、四项为一组;
第三、四项为一组。 第二、三项为一组。
解:原式=(2ax?10ay)?(5by?bx) 原式=(2ax?bx)?(?10ay?5by) =2a(x?5y)?b(x?5y) =x(2a?b)?5y(2a?b) =(x?5y)(2a?b) =(2a?b)(x?5y)
练习:分解因式1、a2?ab?ac?bc 2、xy?x?y?1
(二)分组后能直接运用公式
例3、分解因式:x2?y2?ax?ay
分析:若将第一、三项分为一组,第二、四项分为一组,虽然可以提公因式,但提完后就能继续分解,所以只能另外分组。 解:原式=(x2?y2)?(ax?ay) =(x?y)(x?y)?a(x?y) =(x?y)(x?y?a)
例4、分解因式:a2?2ab?b2?c2 解:原式=(a2?2ab?b2)?c2
=(a?b)2?c2
=(a?b?c)(a?b?c)
22222练习:分解因式3、x?x?9y?3y 4、x?y?z?2yz
223223综合练习:(1)x?xy?xy?y (2)ax?bx?bx?ax?a?b (3)x?6xy?9y?16a?8a?1 (4)a?6ab?12b?9b?4a (5)a?2a?a?9 (6)4ax?4ay?bx?by (7)x?2xy?xz?yz?y (8)a?2a?b?2b?2ab?1 (9)y(y?2)?(m?1)(m?1) (10)(a?c)(a?c)?b(b?2a)
a(b?c)?b(a?c)?c(a?b)?2abc(12)a?b?c?3abc (11)
四、十字相乘法.
(一)二次项系数为1的二次三项式
2222222222432222222333直接利用公式——x?(p?q)x?pq?(x?p)(x?q)进行分解。 特点:(1)二次项系数是1;
(2)常数项是两个数的乘积;
2
2(3)一次项系数是常数项的两因数的和。
思考:十字相乘有什么基本规律?
例.已知0<a≤5,且a为整数,若2x2?3x?a能用十字相乘法分解因
式,求符合条件的a.
解析:凡是能十字相乘的二次三项 式ax2+bx+c,都要求??b2?4ac >0而且是一个完全平方数。 于是??9?8a为完全平方数,a?1
例5、分解因式:x2?5x?6
分析:将6分成两个数相乘,且这两个数的和要等于5。
由于6=2×3=(-2)×(-3)=1×6=(-1)×(-6),从中可以发现只有2×3的分解适合,即2+3=5。 1 2
解:x2?5x?6=x2?(2?3)x?2?3 1 3 =(x?2)(x?3) 1×2+1×3=5
用此方法进行分解的关键:将常数项分解成两个因数的积,且这两个因数的代数和要等于一次项的系数。
2例6、分解因式:x?7x?6
2解:原式=x?[(?1)?(?6)]x?(?1)(?6) 1 -1
=(x?1)(x?6) 1 -6 (-1)+(-6)= -7
222练习5、分解因式(1)x?14x?24 (2)a?15a?36 (3)x?4x?5
222练习6、分解因式(1)x?x?2 (2)y?2y?15 (3)x?10x?24
2(二)二次项系数不为1的二次三项式——ax?bx?c 条件:(1)a?a1a2 a1 c1
(2)c?c1c2 a2 c2 (3)b?a1c2?a2c1 b?a1c2?a2c1 分解结果:ax?bx?c=(a1x?c1)(a2x?c2)
3
2
例7、分解因式:3x2?11x?10
分析: 1 -2 3 -5 (-6)+(-5)= -11
解:3x2?11x?10=(x?2)(3x?5)
练习7、分解因式:(1)5x2?7x?6 (2)3x2?7x?2
(3)10x2?17x?3 (4)?6y2?11y?10
(三)二次项系数为1的齐次多项式
例8、分解因式:a2?8ab?128b2
分析:将b看成常数,把原多项式看成关于a的二次三项式,利用十字相乘法进行分解。
1 8b
1 -16b 8b+(-16b)= -8b
解:a2?8ab?128b2=a2?[8b?(?16b)]a?8b?(?16b) =(a?8b)(a?16b)
练习8、分解因式(1)x2?3xy?2y2(2)m2?6mn?8n2(3)a2?ab?6b2
(四)二次项系数不为1的齐次多项式
2222例9、2x?7xy?6y 例10、xy?3xy?2
1 -2y 把xy看作一个整体 1 -1 2 -3y 1 -2 (-3y)+(-4y)= -7y (-1)+(-2)= -3 解:原式=(x?2y)(2x?3y) 解:原式=(xy?1)(xy?2) 练习9、分解因式:(1)15x?7xy?4y (2)ax?6ax?8
2263综合练习10、(1)8x?7x?1 (2)12x?11xy?15y (3)(x?y)?3(x?y)?10 (4)(a?b)?4a?4b?3
m?4mn?4n?3m?6n?2 (5)xy?5xy?6x (6)
222222222222(7)x?4xy?4y?2x?4y?3(8)5(a?b)?23(a?b)?10(a?b)
4
2222222222(9)4x2?4xy?6x?3y?y2?10(10)12(x?y)?11(x?y)?2(x?y)
思考:分解因式:abcx2?(a2b2?c2)x?abc
五、换元法。
例13、分解因式(1)2005x2?(20052?1)x?2005
(2)(x?1)(x?2)(x?3)(x?6)?x2 解:(1)设2005=a,则原式=ax2?(a2?1)x?a =(ax?1)(x?a)
=(2005x?1)(x?2005)
(2)型如abcd?e的多项式,分解因式时可以把四个因式两两分组相乘。 原式=(x2?7x?6)(x2?5x?6)?x2
设x2?5x?6?A,则x2?7x?6?A?2x
∴原式=(A?2x)A?x2=A2?2Ax?x2 =(A?x)2=(x2?6x?6)2
练习13、分解因式(1)(x2?xy?y2)2?4xy(x2?y2)
(2)(x2?3x?2)(4x2?8x?3)?90 (3)(a2?1)2?(a2?5)2?4(a2?3)2
432例14、分解因式(1)2x?x?6x?x?2
观察:此多项式的特点——是关于x的降幂排列,每一项的次数依次少1,并且系数成“轴对称”。这种多项式属于“等距离多项式”。
方法:提中间项的字母和它的次数,保留系数,然后再用换元法。
解:原式=x(2x?x?6?设x?2221x2?1x122)=x22?2(x2?1x2)?(x?1x)?6?
1x?t,则x?22t?2)?t?6?=x?2t?t?10? ∴原式=x?(22x?t?2
=x2?2t?5??t?2?=x2??2x??221????5??x??2? xx??? =x·?2x??2?1???22?5?·x·?x??2?=?2x?5x?2??x?2x?1? xx??? =(x?1)(2x?1)(x?2)
5