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因式分解·提公因式法
【知识精读】
如果多项式的各项有公因式,根据乘法分配律的逆运算,可以把这个公因式提到括号外面,将多项式写成因式乘积的形式。
提公因式法是因式分解的最基本也是最常用的方法。它的理论依据就是乘法分配律。多项式的公因式的确定方法是:
(1)当多项式有相同字母时,取相同字母的最低次幂。
(2)系数和各项系数的最大公约数,公因式可以是数、单项式,也可以是多项式。
下面我们通过例题进一步学习用提公因式法因式分解 【分类解析】
1. 把下列各式因式分解 (1)?a2xm?2?abxm?1?acxm?axm?3
(2)a(a?b)3?2a2(b?a)2?2ab(b?a)
分析:(1)若多项式的第一项系数是负数,一般要提出“-”号,使括号内的第一项系数是正数,在提出“-”号后,多项式的各项都要变号。 解:?a2xm?2?abxm?1?acxm?axm?3??axm(ax2?bx?c?x3)
(2)有时将因式经过符号变换或将字母重新排列后可化为公因式,如:当n为自然数时,(a?b)2n?(b?a)2n;(a?b)2n?1??(b?a)2n?1,是在因式分解过
程中常用的因式变换。
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解:a(a?b)3?2a2(b?a)2?2ab(b?a)
?a(a?b)3?2a2(a?b)2?2ab(a?b) ?a(a?b)[(a?b)2?2a(a?b)?2b]
?a(a?b)(3a2?4ab?b2?2b)
2. 利用提公因式法简化计算过程
例:计算123?9871368?268?9879879871368?456?1368?521?1368 分析:算式中每一项都含有9871368,可以把它看成公因式提取出来,再算出结
果。
解:原式?9871368?(123?268?456?521) ?9871368?1368?987
3. 在多项式恒等变形中的应用 例:不解方程组??2x?y?35x?3y??2,求代数式(2x?y)(2x?3y)?3x(2x?y)的
?值。
分析:不要求解方程组,我们可以把2x?y和5x?3y看成整体,它们的值分别是3和?2,观察代数式,发现每一项都含有2x?y,利用提公因式法把代数式恒等变形,化为含有2x?y和5x?3y的式子,即可求出结果。 解
:
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(2x?y)(2x?3y)?3x(2x?y)?(2x?y)(2x?3y?3x)?(2x?y)(5x?3y)
把2x?y和5x?3y分别为3和?2带入上式,求得代数式的值是?6。
4. 在代数证明题中的应用
例:证明:对于任意自然数n,3n?2?2n?2?3n?2n一定是10的倍数。 分析:首先利用因式分解把代数式恒等变形,接着只需证明每一项都是10的倍数即可。 3n?2?2n?2?3n?2n?3n?2?3n?2n?2?2n
n
?3(32?1)?2n(22?1)?10?3n?5?2n
?对任意自然数n,10?3n和5?2n都是10的倍数。 ?3n?2?2n?2?3n?2n一定是10的倍数
5、中考点拨:
例1。因式分解3x(x?2)?(2?x) 解:3x(x?2)?(2?x)
?3x(x?2)?(x?2)?(x?2)(3x?1)
说明:因式分解时,应先观察有没有公因式,若没有,看是否能通过变形转换得到。
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例2.分解因式:4q(1?p)3?2(p?1)2 解:4q(1?p)3?2(p?1)2
?4q(1?p)3?2(1?p)2 ?2(1?p)2[2q(1?p)?1]
?2(1?p)2(2q?2pq?1) 说明:在用提公因式法分解因式前,必须对原式进行变形得到公因式,同时一定要注意符号,提取公因式后,剩下的因式应注意化简。
题型展示:
例1. 计算:2000?20012001?2001?20002000 精析与解答:
设2000?a,则2001?a?1
?2000?20012001?2001?20002000
?a[10000(a?1)?(a?1)]?(a?1)(10000a?a)
?a(a?1)?10001?a(a?1)?10001?a(a?1)?(10001?10001)
?0 说明:此题是一个有规律的大数字的运算,若直接计算,运算量必然很大。其
中2000、2001重复出现,又有2001?2000?1的特点,可通过设未知数,将复杂数字间的运算转化为代数式,再利用多项式的因式分解化简求值,从而简化计算。
例2. 已知:x2?bx?c(b、c为整数)是x4?6x2?25及3x4?4x2?28x?5 .
的公因式,求b、c的值。
分析:常规解法是分别将两个多项式分解因式,求得公因式后可求b、c,但比较麻烦。注意到x2?bx?c是3(x4?6x2?25)及3x4?4x2?28x?5的因式。因而也是?(3x4?4x2?28x?5)的因式,所求问题即可转化为求这个多项式的二次因式。
解:?x2?bx?c是3(x4?6x2?25)及3x4?4x2?28x?5的公因式 ?也是多项式3(x4?6x2?25)?(3x4?4x2?28x?5)的二次因式 而3(x4?6x2?25)?(3x4?4x2?28x?5)?14(x2?2x?5) ?b、c为整数
得:x2?bx?c?x2?2x?5
?b??2,c?5
说明:这是对原命题进行演绎推理后,转化为解多项式14x2?28x?70,从而简便求得x2?bx?c。
例3. 设x为整数,试判断10?5x?x(x?2)是质数还是合数,请说明理由。 解:10?5x?x(x?2)
?5(2?x)?x(x?2)?(x?2)(5?x)
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?x?2,5?x都是大于1的自然数 ?(x?2)(5?x)是合数
说明:在大于1的正数中,除了1和这个数本身,还能被其它正整数整除的数叫合数。只能被1和本身整除的数叫质数。
【实战模拟】 1. 分解因式:
(1)?4m2n3?12m3n2?2mn (2)a2xn?2?abxn?1?acxn?adxn?1(n为正整数)
(3)a(a?b)3?2a2(b?a)2?2ab(b?a)2 2. 计算:(?2)11?(?2)10的结果是( )
A. 2100 B. ?210
C. ?2
D. ?1
3. 已知x、y都是正整数,且x(x?y)?y(y?x)?12,求x、y。
4. 证明:817?279?913能被45整除。
5. 化简:1?x?x(1?x)?x(1?x)2?…x(1?x)1995,且当x?0时,求原式
的值。
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试题答案
1. 分析与解答:
(1)?4m2n3?12m3n2?2mn ??2mn(2mn2?6m2n?1) (2)a2xn?2?abxn?1?acxn?adxn?1
?axn?1(ax3?bx2?cx?d)
(3)原式?a(a?b)3?2a2(a?b)2?2ab(a?b)2
?a(a?b)2[(a?b)?2a?2b] ?a(a?b)2(3a?3b)
?3a(a?b)2注意:结果多项因式要化简,同时要分解彻底。 2. B
3. ?x(x?y)?y(y?x)?12 ?(x?y)(x?y)?12 ?x、y是正整数
?12分解成1?12,2?6,3?4
又?x?y与x?y奇偶性相同,且x?y?x?y
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???x?y?2 ?x?y?6???x?4
?y?2 说明:求不定方程的整数解,经常运用因式分解来解决。
4. 证明:?817?279?913
?328?327?326?326(9?3?1) ?326?5
?324?32?5?324?45 ?817?279?913能被45整除
5. 解:逐次分解:原式?(1?x)(1?x)?x(1?x)2?…x(1?x)1995?(1?x)2(1?x)?…x(1?x)1995
?(1?x)3(1?x)?x(1?x)4?…x(1?x)1995?……?(1?x)1996 ?当x?0时,原式?1
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