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因式分解. 15.4.1 因式分解(初级篇). —— 因式分解的定义与提公因式法. 复习回顾. 口答:. 新课引入. 问题: 630 可以被哪些整数整除?. 解决 这个问题,需要对 630 进行分解质因数. 630 = 2×3 2 ×5×7. 类似地,在式的变形中, 有时需要将一个多项式写成几个整式的乘积的形式 以便于更好的解决一些问题. 试试看 ( 将下列多项式写成几个整式的乘积 ). 回忆前面整式的乘法. 上面我们把一个 多项式 化成了几个 整式 的 积 的形式,像这样的式子变形叫做把这个多项 式 ,也叫做把这个多项式 。. 因式分解.
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15.4.1 因式分解(初级篇) ——因式分解的定义与提公因式法
复习回顾 口答:
新课引入 问题:630可以被哪些整数整除? 解决这个问题,需要对630进行分解质因数 630 = 2×32×5×7 类似地,在式的变形中, 有时需要将一个多项式写成几个整式的乘积的形式 以便于更好的解决一些问题
试试看 (将下列多项式写成几个整式的乘积) 回忆前面整式的乘法
上面我们把一个多项式化成了几个整式的积的形式,像这样的式子变形叫做把这个多项式,也叫做把这个多项式。 上面我们把一个多项式化成了几个整式的积的形式,像这样的式子变形叫做把这个多项式,也叫做把这个多项式。 因式分解 分解因式 因式分解 整式乘法 因式分解与整式乘法是逆变形
依照定义,判断下列变形是不是因式分解 (把多项式化成几个整式的积)
下面两个式子中哪个是因式分解? m ( a + b + c ) = ma + mb + mc ma + mb + mc = m ( a + b + c ) 在式子ma + mb + mc中,m是这个多项式中每一个项都含有的因式,叫做。 公因式
在下面这个式子的因式分解过程中,先找到这个多项式的公因式,再将原式除以公因式,得到一个新多项式,将这个多项式与公因式相乘即可。在下面这个式子的因式分解过程中,先找到这个多项式的公因式,再将原式除以公因式,得到一个新多项式,将这个多项式与公因式相乘即可。 这种方法叫做提公因式法。 ma + mb + mc = m ( a + b + c ) 提公因式法一般步骤: 1、找到该多项式的公因式, 2、将原式除以公因式,得到一个新多项式, 3、把它与公因式相乘。
如何准确地找到多项式的公因式呢? 1、系数 所有项的系数的最大公因数 2、字母 应提取每一项都有的字母, 且字母的指数取最低的 3、系数与字母相乘
= 例题精讲 = 3 a b (3a–5bc) 最大公因数为3 a的最低指数为1 b的最低指数为1 = – 4 s t2 (3s2–2t+1) p q (5q+7p+3)
第 2课时 利用平方差公式因式分解 第 3课时 利用完全平方公式因式分解 15.4.2 公式法(中级篇)
15.4.2 公式法(中级篇1) ——利用平方差公式进行因式分解
复习回顾 还记得学过的两个最基本的乘法公式吗? 平方差公式: 完全平方公式: 计算:
新课引入 此处运用了什么公式? 逆用 平方差公式 试计算:9992 – 1 12 = (999+1)(999–1) = 1000×998 = 998000 因式分解:(1)x2 – ;(2)y2 – 4 25 22 52 = (x+2)(x–2) = (y+5)(y–5) 这些计算过程中都逆用了平方差公式 即:
此即运用平方差公式进行因式分解 用文字表述为: 两个数的平方差等于这两个数的和与这两个数的差的积。 尝试练习(对下列各式因式分解): ① a2 – 9 = ___________________ ② 49 – n2 = __________________ ③ 5s2 – 20t2 = ________________ ④ 100x2 – 9y2 =_______________ (a+3)(a–3) (7+n)(7–n) 5(s+2t)(s–2t) (10x+3y)(10x–3y)
例(2) 将前面②~⑥各式 运用平方差公式进行因式分解 ② – 4x2 + y2 ③ x4 – 1 = y2 – 4x2 = (y+2x)(y–2x) = (x2)2 – 12= (x2+1) (x2–1) = – ( 4x2 – y2 ) = – (2x+y)(2x–y) (x2–1) (x+1)(x–1) 因式分解一定要分解彻底 !
例(2) 将前面②~⑥各式 运用平方差公式进行因式分解 ④ x2 – x6 = x2 – (x3)2 = (x+x3)(x–x3) = x·(1+x2)·x·(1–x2) = x2(1+x2)(1+x)(1–x) ④ x2 – x6 = x2 (1–x4) = x2(1+x2)(1–x2) = x2 (1+x2)(1+x)(1–x) 更简便! 在我们现学过的因式分解方法中,先考虑提取公因式,再考虑用公式法。
例(2) 将前面②~⑥各式 运用平方差公式进行因式分解 ⑤ 6x3 – 54xy2 = 6x (x2–9y2) = 6x(x+3y)(x–3y) ⑥ (x+p)2 – (x–q)2 = [ (x+p)+(x–q) ]·[ (x+p)–(x–q) ] = (2x+p–q)(p+q) X Y X Y X Y
15.4.2 公式法(中级篇2) ——利用完全平方公式进行因式分解
复习回顾 还记得前面学的完全平方公式吗? 计算:
新课引入 此处运用了什么公式? 逆用 完全平方公式 试计算:9992 + 1998 + 1 2×999×1 = (999+1)2= 106 就像平方差公式一样,完全平方公式也可以逆用,从而进行一些简便计算与因式分解。 即:
这个公式可以用文字表述为: 两个数的平方和加上(或减去)这两个数的积的两倍,等于这两个数的和(或差)的平方。 牛刀小试(对下列各式因式分解): ① a2+6a+9 = _________________ ② n2–10n+25 = _______________ ③ 4t2–8t+4 = _________________ ④ 4x2–12xy+9y2 = _____________ (a+3)2 (n–5)2 4(t–1)2 (2x–3y)2
完全平方式的特点: 1、必须是三项式(或可以看成三项的) 2、有两个同号的平方项 3、有一个乘积项(等于平方项底数的±2倍) 简记口诀: 首平方,尾平方,首尾两倍在中央。
例(2) 将例(1)中的完全平方式 利用完全平方公式进行因式分解 ① 16x2 + 24x + 9 ② – 4x2 + 4xy – y2 ④ 4x2 – 8xy + 4y2 = (4x+3)2 = – (4x2–4xy+y2) = – (2x–y)2 = 4 (x2–2xy+y2) = 4 (x–y)2
例(2) 将例(1)中的完全平方式 利用完全平方公式进行因式分解 1 a4 • – 2a2 + • ⑥ (p+q)2 – 12(p+q) + 36 = (a2–1)2 = [(a+1)(a–1)]2 = (a+1)2 (a–1)2 X X = (p+q–6)2 X
15.4.3* 因式分解(高级篇) ——因式分解的其他常用方法
知识结构 提公因式法 公式法 十字相乘法 分组分解法 拆项添项法 配方法 待定系数法 求根法 …… 因式分解常用方法
提公因式法随堂练习: 1)15(m–n)+13(n–m) 2)4(x+y)+4(x–3y) 一、提公因式法 只需找到多项式中的公因式,然后用原多项式除以公因式,把所得的商与公因式相乘即可。往往与其他方法结合起来用。
二、公式法 只需发现多项式的特点,再将符合其形式的公式套进去即可完成因式分解,有时需和别的方法结合或多种公式结合。 接下来是一些常用的乘法公式,可以逆用进行因式分解。
常用公式 1、(a+b)(a–b)=a2–b2 (平方差公式) 2、(a±b)2=a2±2ab+b2 (完全平方公式) 3、(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc 4、a3+b3=(a+b)(a2–ab+b2) 及a3–b3=(a–b)(a2+ab+b2) (立方和、差公式) 5、(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3 (完全立方和公式) 6、(x+p)(x+q)=x2+(p+q)x+pq 7、x2+y2+z2+xy+xz+yz公式推导
这是公式x2+y2+z2+xy+xz+yz的推导过程 不要与(x+y+z)2=x2+y2+z2+2xy+2xz+2yz混淆
公式法随堂练习: 1)(a2–10a+25)(a2–25) 2)x3+3x2+3x+1 二、公式法 只需发现多项式的特点,再将符合其形式的公式套进去即可完成因式分解,有时需和别的方法结合或多种公式结合。
三、十字相乘法① 前面出现了一个公式: (x+p)(x+q)=x2+(p+q)x+pq 我们可以用它进行因式分解(适用于二次三项式) 暂且称为p、q型因式分解 例1:因式分解x2+4x+3 可以看出常数项 3 = 1×3 而一次项系数 4 = 1 + 3 ∴原式=(x+1)(x+3)
十字相乘法①随堂练习: 1)a2–6a+5 2)a2–5a+6 3)x2–(2m+1)x+m2+m–2 这个公式简单的说, 就是把常数项拆成两个数的乘积, 而这两个数的和刚好等于一次项系数 例2:因式分解x2–7x+10 可以看出常数项10 = (–2)×(–5) 而一次项系数 –7 = (–2) + (–5) ∴原式=(x–2)(x–5)
三、十字相乘法② 试因式分解6x2+7x+2。 这里就要用到十字相乘法(适用于二次三项式)。 既然是二次式,就可以写成(ax+b)(cx+d)的形式。 (ax+b)(cx+d)=acx2+(ad+bc)x+bd 所以,需要将二次项系数与常数项分别拆成两个数的积,而这四个数中,两个数的积与另外两个数的积之和刚好等于一次项系数,那么因式分解就成功了。
6 x2 + 7 x + 2 2 3 1 2 ∴6x2+7x+2=(2x+1)(3x+2) 4 + 3 = 7 3 x2 + 11 x + 10 1 3 1 3 2 5 5 2 ∴3x2+11x+10=(x+2)(3x+5) 2 5 + 6 + 15 = 11 = 17
十字相乘法②随堂练习: 1)4a2–9a+2 2)7a2–19a–6 3)2(x2+y2)+5xy 试因式分解5x2–6xy–8y2。 这里仍然可以用十字相乘法。 简记口诀: 首尾分解,交叉相乘,求和凑中。 5 x2 – 6 xy – 8 y2 1 5 –2 4 4 – 10 = –6 ∴5x2–6xy–8y2 =(x–2y)(5x+4y)
四、分组分解法 要发现式中隐含的条件,通过交换项的位置,添、去括号等一些变换达到因式分解的目的。 例1:因式分解 ab–ac+bd–cd。 解:原式 = (ab – ac) + (bd – cd) = a(b – c) + d(b – c) = (a + d) (b – c) 还有别的解法吗?
四、分组分解法 要发现式中隐含的条件,通过交换项的位置,添、去括号等一些变换达到因式分解的目的。 例1:因式分解 ab–ac+bd–cd。 解:原式 = (ab + bd) – (ac + cd) = b(a + d) – c(a + d) = (a + d) (b – c)
分组分解法随堂练习: 1)xy–xz–y2+2yz–z2 2)a2–b2–c2–2bc–2a+1 例2:因式分解 x5+x4+x3+x2+x+1 。 解:原式 = (x5+x4+x3)+(x2+x+1) = (x3+1)(x2+x+1) =(x+1)(x2–x+1)(x2+x+1) 立方和公式
五*、拆项添项法 回顾例题:因式分解 x5+x4+x3+x2+x+1 。 另解:原式 = (x5+x4)+(x3+x2)+(x+1) = (x+1)(x4+x2+1) = (x+1)(x4+2x2+1–x2) = (x+1)[(x2+1)2–x2] =(x+1)(x2+x+1)(x2–x+1) 怎么结果与刚才不一样呢? 因为它还可以继续因式分解
五*、拆项添项法 拆项添项法对数学能力有着更高的要求,需要观察到多项式中应拆哪一项使得接下来可以继续因式分解,要对结果有一定的预见性,尝试较多,做题较繁琐。 最好能根据现有多项式内的项猜测可能需要使用的公式,有时要根据形式猜测可能的系数。
都是平方项 猜测使用完全平方公式 例 拆项添项法随堂练习: 1)x4–23x2y2+y4 2)(m2–1)(n2–1)+4mn 因式分解 x4 + 4 解:原式= x4+4x2 + 4 – 4x2 = (x2+2)2 – (2x)2 = (x2+2x+2)(x2–2x+2) 完全平方公式 平方差公式
配方法 配方法是一种特殊的拆项添项法,将多项式配成完全平方式,再用平方差公式进行分解。 因式分解 a2–b2+4a+2b+3 。 配方法 (拆项添项法)分组分解法 解:原式 = (a2+4a+4) – (b2–2b+1) = (a+2)2 – (b–1)2 = (a+b+1)(a–b+3) 完全平方公式 平方差公式
二、新课 1. 我们把 叫做x的二次三项式。 这个式子的x的最高次项是2,并有一次项和常数项, 共有三项。 2. 请同学说出x的二次三项式 和x的一元二次方程 形式上有什么不同? 答案:二次三项式是代数式,没有等号,方程有等号。
这是配方的关键 分解因式。 3. 用配方法把 再添一次项系数的一半的平方 分析:对 (注意:因为因式分解是恒等变形,所以必须同时 减去一次项系数一半的平方) 解:
4. 分解因式 分析:把二次项系数化为1,便于配方,但不能各项 除以2 ,而是各项提取公因数2 解: 我们知道在解一元二次方程时,配方法的步骤是固定 模式的,即“千篇一律”,它的一般模式就是解一元二 次方程的求根公式法。由此推想,用配方法因式分解 必定与方程的根有关系,这个关系是什么
从以上例2的因式分解来研究。 与二次三项式 对应的一元二次方程是 =0 这个方程的两根是 由此可以看出例2的因式分解的结果与两根的关系是什么? 这个关系是:二次三项式系数乘以x 减去一个根的差, 再乘以x减去另一个根所得的差。
以上的结论怎样证明? 证明:设一元二次方程