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因式分解的几种方法

因式分解的几种方法

导语:因式分解是中学数学中最重要的恒等变形之一,它被广泛地应用于初等数学之中,在数学求根作图、解一元二次方程方面也有很广泛的应用。是解决许多数学问题的有力工具。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)化为几个整式的积的形式,这种式子变形叫做这个多项式的因式分解,也叫作把这个多项式分解因式

因式分解的几种方法

1、提公因法

如果一个多项式的各项都含有公因式,那么就可以把这个公因式提出来,从而将多项式化成两个因式乘积的形式。

例1、分解因式x3-2x2-x

x3-2x2-x=x(x2-2x-1)

2、应用公式法

由于分解因式与整式乘法有着互逆的关系,如果把乘法公式反过来,那么就可以用来把某些多项式分解因式

例2、分解因式a2+4ab+4b2

解:a2+4ab+4b2=(a+2b)2

3、分组分解

要把多项式am+an+bm+bn分解因式,可以先把它前两项分成一组,并提出公因式a,把它后两项分成一组,并提出公因式b,从而得到a(m+n)+b(m+n),又可以提出公因式m+n,从而得到(a+b)(m+n)

例3、分解因式m2+5n-mn-5m

解:m2+5n-mn-5m=m2-5m-mn+5n

= (m2-5m)+(-mn+5n)

=m(m-5)-n(m-5)

=(m-5)(m-n)

4、十字相乘法

对于mx2+px+q形式的多项式,如果a×b=m,c×d=q且ac+bd=p,则多项式可因式分解为(ax+d)(bx+c)

例4、分解因式7x2-19x-6

分析:1×7=7,2×(-3)=-6

1×2+7×(-3)=-19

解:7x2-19x-6=(7x+2)(x-3)

5、配方法

对于那些不能利用公式法的多项式,有的.可以利用将其配成一个完全平方式,然后再利用平方差公式,就能将其因式分解

例5、分解因式x2+6x-40

解x2+6x-40=x2+6x+(9) -(9 ) -40

=(x+ 3)2-(7 )2

=[(x+3)+7]*[(x+3) – 7]

=(x+10)(x-4)

6、拆、添项法

可以把多项式拆成若干部分,再用进行因式分解

例6、分解因式bc(b+c)+ca(c-a)-ab(a+b)

解:bc(b+c)+ca(c-a)-ab(a+b)=bc(c-a+a+b)+ca(c-a)-ab(a+b)

=bc(c-a)+ca(c-a)+bc(a+b)-ab(a+b)

=c(c-a)(b+a)+b(a+b)(c-a)

=(c+b)(c-a)(a+b)

7、换元法

有时在分解因式时,可以选择多项式中的相同的部分换成另一个未知数,然后进行因式分解,最后再转换回来。

例7、分解因式2x4–x3-6x2-x+2(也叫相反式,在这里以二次项系数为中心对称项的系数是相等的,如四次项与常数项对称,系数相等,解法也是把对称项结合在一起)

解:2x4–x3-6x2-x+2=2(x4+1)-x(x2+1)-6x2

=x2{2[x2+()2]-(x+)-6}

令y=x+,

x2{2[x2+()2]-(x+)-6}

= x2[2(y2-2)-y-6]

= x2(2y2-y-10)

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

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

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

=(x+1)2(2x-1)(x-2)

8、求根法

令多项式f(x)=0,求出其根为x1,x2,x3,……xn,则多项式可因式分解为f(x)=(x-x1)(x-x2)(x-x3)……(x-xn)(一般情况下是试根法,并且一般试-3,-2,-1,0,1,2,3这些数是不是方程的根)

例8、分解因式2x4+7x3-2x2-13x+6

解:令f(x)=2x4+7x3-2x2-13x+6=0

通过综合除法可知,f(x)=0根为,-3,-2,1 ,

则2x +7x -2x-13x+6=(2x-1)(x+3)(x+2)(x-1)

9、图象法

(这种方法在以后学函数的时候会用到。现在只是作为了解内容,它和第八种方法是类似的)

令y=f(x),做出函数y=f(x)的图象,找到函数图象与X轴的交点x1,x2,x3,……xn,则多项式可因式分解

f(x)= f(x)=(x-x1)(x-x2)(x-x3)……(x-xn)

例9、因式分解x3+2x2-5x-6

解:令y=x3+2x2-5x-6

作出其图象,可知与x轴交点为-3,-1,2

则x3+2x2-5x-6=(x+1)(x+3)(x-2)

10、主元法

先选定一个字母为主元,然后把各项按这个字母次数从高到低排列,再进行因式分解

例10、分解因式a2(b-c)+b2(c-a)+c2(a-b)

分析:此题可选定a为主元,将其按次数从高到低排列

解:a2(b-c)+b2(c-a)+c2(a-b)=a2(b-c)-a(b2-c2)+bc(b-c)

=(b-c) [a2-a(b+c)+bc]

=(b-c)(a-b)(a-c)

11、利用特殊值法

将2或10(或其它数)代入x,求出数P,将数P分解质因数,将质因数适当的组合,并将组合后的每一个因数写成2或10的和与差的形式,将2或10还原成x,即得因式分解式。例11、分解因式x3+9x2+23x+15

解:令x=2,则x3+9x2+23x+15=8+36+46+15=105

将105分解成3个质因数的积,即105=3×5×7

注意到多项式中最高项的系数为1,而3、5、7分别为x+1,x+3,x+5,在x=2时的值

则x3+9x2+23x+15=(x+1)(x+3)(x+5)

12、待定系数法

首先判断出分解因式的形式,然后设出相应整式的字母系数,求出字母系数,从而把多项式因式分解

例12、分解因式x4–x3-5x2-6x-4

如果已知道这个多项式没有一次因式,因而只能分解为两个二次因式

解:设x4–x3-5x2-6x-4=(x2+ax+b)(x2+cx+d)

= x4+(a+c)x3+(ac+b+d)x2+(ad+bc)x+bd

从而a+c=-1,ac+b+d=-5,ad+bc=-6,bd=-4

所以解得

则x4–x3-5x2-6x-4=(x2+x+1)(x2-2x-4)

因式分解的几种方法

1】提取公因式

这种方法比较常规、简单,必须掌握。

常用的公式有:完全平方公式、平方差公式等

例一:2x-3x=0

解:x(2x-3)=0

x1=0,x2=3/2

这是一类利用因式分解的方程。

总结:要发现一个规律就是:当一个方程有一个解x=a时,该式分解后必有一个(x-a)因式 这对我们后面的学习有帮助。

2】公式法

将式子利用公式来分解,也是比较简单的方法。

常用的公式有:完全平方公式、平方差公式等

注意:使用公式法前,建议先提取公因式

例二:x-4分解因式

分析:此题较为简单,可以看出4=2 2,适用平方差公式a 2 -b 2 =(a+b)(a-b) 2 解:原式=(x+2)(x-2)

3】十字相乘法

是做竞赛题的基本方法,做平时的题目掌握了这个也会很轻松。注意:它不难。

这种方法的关键是把二次项系数a分解成两个因数a1.a2的积a1.a2,把常数项c分解成两个因数c1.c2的积c1.c2,并使a1c2?a2c1正好是一次项b,那么可以直接写成结果

例三: 把2x-7x+3分解因式.

分析:先分解二次项系数,分别写在十字交叉线的左上角和左下角,再分解常数项,分别写在十字交叉线的右上角和右下角,然后交叉相乘,求代数和,使其等于一次项系数.

分解二次项系数(只取正因数):

2=1×2=2×1;

分解常数项: 222

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