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因式分解 十字相乘法
【基础知识精讲】
(1)理解二次三项式的意义;
(2)理解十字相乘法的根据;
(3)能用十字相乘法分解二次三项式;
(4)重点是掌握十字相乘法,难点是首项系数不为1的二次三项式的十字相乘法.
【重点难点解析】
1.二次三项式
多项式
,称为字母x的二次三项式,其中
称为二次项,bx为一次项,c为常数项.例如,
和
都是关于x的二次三项式.
在多项式
中,如果把y看作常数,就是关于x的二次三项式;如果把x看作常数,就是关于y的二次三项式.
在多项式
中,把ab看作一个整体,即
,就是关于ab的二次三项式.同样,多项式
,把x+y看作一个整体,就是关于x+y的二次三项式.
十字相乘法是适用于二次三项式的因式分解的
.
2.十字相乘法的依据和具体内容
利用十字相乘法分解因式,实质上是逆用(ax+b)(cx+d)竖式乘法法则.它的一般规律是:
(1)对于二次项系数为1的二次三项式
,如果能把常数项q分解成两个因数a,b的积,并且a+b为一次项系数p,那么它就可以运用公式
分解因式.这种方法的特征是“拆常数项,凑一次项”.公式中的x可以
示单项式,也可以表示多项式,当常数项为正数时,把它分解为两个同号因数的积,因式的符号与一次项系数的符号相同;当常数项为负数时,把它分解为两个异号因数的积,其中绝对值较大的因数的符号与一次项系数的符号相同.
(2)对于二次项系数不是1的二次三项式
(a,b,c都是整数且a≠0)来说,如果存在四个整数
,使
,
,且
,那么
EMBED Equation.3 它的特征是“拆两头,凑中间”,这里要确定四个常数,
和尝试都要比首项系数是1的情况复杂,因此,一般要借助“画十字交叉线”的办法来确定.学习时要注意符号的规律.为了减少尝试次数,使符号问
简单化,当二次项系数为负数时,先提出负号,使二次项系数为正数,然后再看常数项;常数项为正数时,应分解为两同号因数,它们的符号与一次项系数的符号相同;常数项为负数时,应将它分解为两异号因数,使十字连线上两数之积绝对值较大的一组与一次项系数的符号相同.用十字相乘法分解因式,还要注意避免以下两种错误出现:一是没有认真地验证交叉相乘的两个积的和是否等于一次项系数;二是由十字相乘写出的因式漏写字母.如:
3.因式分解一般要遵循的步骤
多项式因式分解的一般步骤:先考虑能否提公因式,再考虑能否运用公式或十字相乘法,最后考虑分组分解法.对于一个还能继续分解的多项式因式仍然用这一步骤反复进行.以上步骤可用口诀概括如下:“首先提取公因式,然后考虑用公式、十字相乘试一试,分组分解要合适,四种方法反复试,结果应是乘积式”.
【典型热点考题】
例1 把下列各式分解因式:
(1)
;(2)
.
点悟:(1)常数项-15可分为3 ×(-5),且3+(-5)=-2恰为一次项系数;
(2)将y看作常数,转化为关于x的二次三项式,常数项
可分为(-2y)(-3y),而(-2y)+(-3y)=(-5y)恰为一次项系数.
解:(1)
;
(2)
.
例2 把下列各式分解因式:
(1)
;(2)
.
点悟:我们要把多项式
分解成形如
的形式,这里
,
而
.
解:(1)
;
(2)
.
点拨:二次项系数不等于1的二次三项式应用十字相乘法分解时,二次项系数的分解和常数项的分解随机性较大,往往要试验多次,这是用十字相乘法分解的难点,要适当增加
,积累经验,才能提高速度和准确性.
例3 把下列各式分解因式:
(1)
;
(2)
;
(3)
.
点悟:(1)把
看作一整体,从而转化为关于
的二次三项式;
(2)提取公因式(x+y)后,原式可转化为关于(x+y)的二次三项式;
(3)以
为整体,转化为关于
的二次三项式.
解:(1)
=(x+1)(x-1)(x+3)(x-3).
(2)
=(x+y)[(x+y)-1][7(x+y)+2]
=(x+y)(x+y-1)(7x+7y+2).
(3)
点拨:要深刻理解换元的思想,这可以帮助我们及时、准确地发现多项式中究竟把哪一个看成整体,才能构成二次三项式,以顺利地进行分解.同时要注意已分解的两个因式是否能继续分解,如能分解,要分解到不能再分解为止.
例4 分解因式:
.
点悟:把
看作一个变量,利用换元法解之.
解:设
,则
原式=(y-3)(y-24)+90
=(y-18)(y-9)
.
点拨:本题中将
视为一个整体大大简化了解题过程,体现了换元法化简求解的良好效果.此外,
一步,我们用了“十字相乘法”进行分解.
例5 分解因式
.
点悟:可考虑换元法及变形降次来解之.
解:原式
,
令
,则
原式
.
点拨:本题连续应用了“十字相乘法”分解因式的同时,还应用了换元法,方法巧妙,令人眼花瞭乱.但是,品味之余应想到对换元后得出的结论一定要“还原”,这是一个重要环节.
例6 分解因式
.
点悟:方法1:依次按三项,两项,一项分为三组,转化为关于(x-y)的二次三项式.
方法2:把字母y看作是常数,转化为关于x的二次三项式.
解法1:
.
解法2:
=(x-y-6)(x-y+1).
例7 分解因式:ca(c-a)+bc(b-c)+ab(a-b).
点悟:先将前面的两个括号展开,再将展开的部分重新分组.
解:ca(c-a)+bc(b-c)+ab(a-b)
=(a-b)(c-a)(c-b).
点拨:因式分解,有时需要把多项式去括号、展开、整理、重新分组,有时仅需要把某几项展开再分组.此题展开四项后,根据字母c的次数分组,出现了含a-b的因式,从而能提公因式.随后又出现了关于c的二次三项式能再次分解.
例8 已知
有一个因式是
,求a值和这个多项式的其他因式.
点悟:因为
是四次多项式,有一个因式是
,根据多项式的乘法原则可知道另一个因式是
(a、b是待定常数),故有
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 .根据此恒等关系式,可求出a,b的值.
解:设另一个多项式为
,则
,
∵
与
是同一个多项式,所以其对应项系数分别相等.即有
由①、③解得,a=-1,b=1,
代入②,等式成立.
∴ a=-1,另一个因式为
.
点拨:这种方法称为待定系数法,是很有用的方法.待定系数法、配方法、换元法是因式分解较为常用的方法,在其他数学知识的学习中也经常运用.希望读者不可轻视.
【易错例题分析】
例错解:∵ -10=5×(-2),5=1×5,
5×5+1×(-2)=23,
∴ 原式=(5ab+5y)(-2ab+5y).
警示:错在没有掌握十字相乘法的含义和步骤.
正解:∵ 5=1×5,-10=5×(-2),5×5+1×(-2)=23.
∴ 原式=(ab+5y)(5ab-2y).
【同步达纲练习】
一、选择题
1.
如果
,那么p等于 ( )
A.ab B.a+b C.-ab D.-(a+b)
2.如果
,则b为 ( )
A.5 B.-6 C.-5 D.6
3.多项式
可分解为(x-5)(x-b),则a,b的值分别为 ( )
A.10和-2 B.-10和2 C.10和2 D.-10和-2
4.不能用十字相乘法分解的是 ( )
A.
B.
C.
D.
5.分解结果等于(x+y-4)(2x+2y-5)的多项式是 ( )
A.
B.
C.
D.
6.将下述多项式分解后,有相同因式x-1的多项式有 ( )
①
; ②
; ③
;
④
; ⑤
; ⑥
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
二、填空题
7.
__________.
8.
(m+a)(m+b).
a=__________,b=__________.
9.
(x-3)(__________).
10.
____
(x-y)(__________).
11.
.
12.当k=______时,多项式
有一个因式为(__________).
13.若x-y=6,
,则代数式
的值为__________.
三、解答题
14.把下列各式分解因式:
(1)
; (2)
;
(3)
; (4)
;
(5)
; (6)
.
15.把下列各式分解因式:
(1)
;(2)
;
(3)
;
(4)
;
(5)
;
(6)
.
16.把下列各式分解因式:
(1)
;
(2)
;
(3)
;
(4)
;
(5)
;
(6)
.
17.已知
有因式2x-5,把它分解因式.
18.已知x+y=2,xy=a+4,
,求a的值.
参考答案
【同步达纲练习】
1.D 2.B 3.D 4.C 5.A 6.C
7.(x+5)(x-2) 8.1或-6,-6或1 9.2x+1
10.xy,x+2y 11.
,a,
12.-2,3x+1或x+2 13.17
14.(1) 原式
(2) 原式
(3) 原式
(4) 原式
(5) 原式
(6) 原式
15.(1) 原式
(2) 原式
(3) 原式
(4) 原式
(5) 原式
(6) 原式
16.(1) 原式
(2) 原式
(3) 原式
(4) 原式
(5) 原式
(6) 原式
17.提示:
18.∵
,
又∵
,xy=a+4,
,∴
,
解之得,a=-7.
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