因式分解的应用
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因式分解法的四种方法因式分解是代数学中的一个重要概念,它在解方程、简化表达式、求极限等方面都有着重要的应用。
在因式分解法中,有四种常见的方法,分别是公因式提取法、分组分解法、换元法和特殊因式分解法。
下面我们将逐一介绍这四种方法的原理和应用。
首先,公因式提取法是因式分解中最基本的方法之一。
当一个多项式中的各项有一个公共因子时,可以利用公因式提取法进行因式分解。
例如,对于多项式2x+4xy,我们可以提取公因式2x,得到2x(1+2y)。
这种方法在简化表达式时非常常见,也是其他因式分解方法的基础。
其次,分组分解法是一种常用的因式分解方法。
当一个多项式中含有四项或更多项时,可以尝试将其分成两组,然后分别提取公因式。
例如,对于多项式x^2+2xy+3x+6y,我们可以将其分成x^2+2xy和3x+6y两组,然后分别提取公因式x(x+2y)和3(x+2y),最终得到(x+2y)(x+3)。
这种方法在解方程和简化复杂多项式时非常实用。
第三种方法是换元法,也称为代换法。
在一些特殊的多项式中,可以通过适当的换元来进行因式分解。
例如,对于多项式x^2+2x+1,我们可以令t=x+1,然后将多项式转化为t^2,最终得到(t+1)^2。
这种方法在一些特殊的多项式中非常有效,可以大大简化因式分解的过程。
最后,特殊因式分解法是一些特殊形式的多项式的因式分解方法。
例如,完全平方公式、差几何公式、和差立方公式等都属于特殊因式分解法的范畴。
这些特殊形式的多项式在因式分解时有着固定的公式和规律,掌握这些特殊因式分解法可以大大提高因式分解的效率。
总的来说,因式分解法的四种方法各有其特点,可以根据具体的多项式形式来选择合适的方法进行因式分解。
在学习和应用因式分解法时,需要多加练习,熟练掌握各种方法的原理和技巧,以便能够灵活运用于解决各种代数问题。
希望本文对因式分解法的四种方法有所帮助,谢谢阅读!。
第三讲 因式分解的应用在一定的条件下,把一个代数式变换成另一个与它恒等的代数式称为代数式的恒等变形,是研究代数式、方程和函数的基础.因式分解是代数变形的重要工具.在后续的学习中,因式分解是学习分式、一元二次方程等知识的基础,现阶段.因式分解在数值计算,代数式的化简求值,不定方程(组)、代数等式的证明等方面有广泛的应用.同时,通过因式分解的训练和应用,能使我们的观察能力、运算能力、变形能力、逻辑思维能力、探究能力得以提高.因此,有人说因式分解是学好代数的基础之一.例题求解【例1】若142=++y xy x 282=++x xy y ,则y x +的值为 .(2002年全国初中数学联赛题)思路点拨 恰当处理两个等式,分解关于y x +的二次三项式.注:在信息技术飞速发展的今天,信息已经成为人类生活中最重要的因素.在军事、政治、商业、生活等领域中,信息的保密工作显得格外重要.现代保密技术的一个基本思想,在编制密码的工作中,许多密码方法,就来自于因数分解、因式分解技术的应用. 代数式求值的常用方法是:(1)代入字母的值求值; (2)通过变形,寻找字母间的关系,代入关系求值;(3)整体代入求值.【例2】已知 a 、b 、c 是一个三角形的三边,则222222444222a c c b b a c b a ---++的值( )A .恒正B .恒负C .可正可负D .非负(大原市竞赛题)思路点拨 从变形给定的代数式入手,解题的关键是由式于的特点联想到熟悉的结果,注意几何定理的约束.【例3】计算下列各题:(1))219961993()2107)(285)(263)(241()219971994()2118)(296)(274)(222(+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯ ; (2)20012000200019982000220002323-+-⨯-思路点拨 观察分子、分母数字间的特点,用字母表示数,从一般情形考虑,通过分解变形,寻找复杂数值下隐含的规律.【例4】已知 n 是正整数,且n 4—16n 2+100是质数,求n 的值.(第13届“希望杯’邀请赛试题)思路点拔 从因数分解的角度看,质数只能分解成l 和本身的乘积(也可从整除的角度看),故对原式进行恰当的分解变形,是解本例的最自然的思路.【例5】(1)求方程07946=--+y x xy 的整数解;(上海市竞赛题)(2)设x 、y 为正整数,且096422=-++y y x ,求xy 的值.(第14届“希望杯”邀请赛试题)思路点拔 观察方程的特点,利用整数解这个特殊条件,运用因式分解或配方,寻找解题突破口.链接解题思路的获得,一般要经历三个步骤:(1)从理解题意中提取有用的信息,如数式特点、图形结构特征等;(2)从记忆储存中提取相关的信息,如有关公式、定理、基本模式等;(3)将上述两组信息进行进行有效重组,使之成为一个舍乎逻辑的和谐结构.不定方程(组)的基本解法有:(1)枚举法; (2)配方法;(3)因数分解、因式分解法; (4)分离系数法.运用这些方法解不定方程时,都需灵活运用奇数偶数、质数合数、整除等与整数相关的知识.学历训练1.已知x+y =3,422=-+xy y x ,那么3344xy y x y x +++的值为 .2.方程01552=-+--y x xy x 的整数解是 . (第13届“希望杯”邀请赛试题)3.已知a 、b 、c 、d 为非负整数,且ac+bd+ad+bc=1997,则a+b+c+d = .4.对一切大于2的正整数n ,数n 5一5n 3+4n 的量大公约数是 .(2003年四川省竞赛题)5.已知724-1可被40至50之间的两个整数整除,这两个整数是( )A .41,48B .45,47C .43,48D .4l ,476,已知2x 2-3xy+y 2=0(xy ≠0),则xy y x +的值是( ) A . 2,212 B .2 C .212 D .-2,212- 7.(第17届江苏省竞赛题)a 、b 、c 是正整数,a>b ,且a 2-ac+bc=7,则a —c 等于( )A .一2B .一1C .0D . 28.如果133=-x x ,那么200173129234+--+x x x x 的值等于( )A .1999B .2001C .2003D .2005(2000年武汉市选拔赛试题)9.(1)求证:8l 7一279—913能被45整除;(2)证明:当n 为自然数时,2(2n+1)形式的数不能表示为两个整数的平方差;(3)计算:)419)(417)(415)(413)(411()4110)(418)(416)(414)(412(4444444444++++++++++。
因式分解常用12种方法及应用【因式分解的12种方法】把一个多项式化成几个整式的积的形式,这种变形叫做把这个多项式因式分解。
因式分解的方法多种多样,现总结如下: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(2003淮安市中考题)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。
@初中生家长例2.分解因式a2+4ab+4b2(2003南通市中考题)解:a2+4ab+4b2=(a+2b)23.分组分解法要把多项式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@初中生家长=(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)=-61×2+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。
@初中生家长例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。
因式分解的实际生活例题
以下是几个实际生活中可以应用因式分解的例子:
1. 房屋装修:假设你想在房子中安装地板和墙纸。
如果你知道要覆盖的地面和墙壁的面积,你可以使用因式分解来确定所需材料的数量。
例如,如果地板和墙壁的尺寸分别为(2x^2 + 5x + 3) 平方米和(3x + 2) 平方米,你可以因式分解后计算总面积为(2x+ 1)(x+ 3) 平方米。
2. 高速公路堵车问题:假设你开车在高速公路上行驶,交通拥挤导致车流缓慢。
假设你以速度2(x - 3) km/h行驶,而前方的拥堵导致你只能以速度3(x + 2) km/h行驶。
你可以使用因式分解来计算你的平均速度。
因为平均速度=总路程/总时间。
通过因式分解可以将总时间表示为表达式(2x - 6)(3x+ 6),总路程为(2x - 6)(3x + 6) km。
然后,你可以通过总路程除以总时间来计算平均速度。
3. 金融投资:假设你在银行存款了一笔钱,并以每年4%的利率获得复利。
如果你打算将此存款投资10年,你可以使用因式分解来计算你在每一年的投资总额。
通过因式分解,你可以将投资总额表示为初始存款乘以(1 + 0.04)^10.
这些是在日常生活中可以应用因式分解的一些例子。
因式分解可以帮助我们根据给定的数学模型和问题,将复杂的表达式分解为更简单的形式,从而更容易进行计算和理解。
八年级上册数学第十四章:因式分解1. 基础概念因式分解是指一个多项式被分解成几个简单的因式相乘的形式。
在代数中,因式分解是一个基本的运算技能,它在解算术问题和简化数学表达式中起到至关重要的作用。
八年级上册数学的第十四章中,因式分解是一个重要的内容。
2. 因式分解的意义因式分解可以帮助我们简化复杂的表达式,使得问题变得更加直观和易于理解。
通过因式分解,我们可以将复杂的多项式分解成简单的因式相乘的形式,从而更好地理解其结构和特性。
因式分解也为我们解方程、求函数的性质等提供了有力的工具。
3. 因式分解的方法在八年级上册数学的第十四章中,主要介绍了以下几种因式分解的方法:a. 提公因式法:根据多项式的各项的公因式提出一个因式,然后用提出的公因式除原来的多项式。
b. 分组、差的平方和完全平方公式法:通过分组、差的平方和完全平方公式,将多项式分解成更简单的形式。
c. 换元法:通过变量代换的方法,将原多项式转化成更易于分解的形式。
4. 因式分解的应用因式分解在实际问题中有着广泛的应用。
在八年级上册数学的第十四章中,通过大量的例题和练习题,让学生们掌握因式分解的基本方法和技巧,并培养他们运用因式分解解决实际问题的能力。
在解方程、求函数的零点、化简复杂的表达式等方面,因式分解都能发挥重要作用。
5. 拓展与延伸除了基本的因式分解方法外,八年级上册数学第十四章还会进一步引入一元二次方程的因式分解等内容,从而帮助学生更好地理解因式分解的原理和方法,为学习高中数学打下坚实的基础。
通过八年级上册数学的第十四章因式分解的学习,不仅可以让学生掌握因式分解的基本原理和方法,更可以为其将来学习高中数学和应用数学打下坚实的基础。
因式分解作为八年级数学的重要内容,对于学生的数学素养和综合运算能力有着重要的意义。
6. 因式分解的综合运用在八年级上册数学第十四章中,因式分解不仅仅是简单的将多项式分解成简单因式的乘积,还涉及到更多的综合运用。
因式分解常用的六种方法详解因式分解常用的六种方法详解因式分解是代数式变形的基本形式之一,它被广泛地应用于初等数学中,并成为解决许多数学问题的有力工具。
因式分解方法灵活,技巧性强,研究这些方法与技巧,不仅是掌握因式分解内容所必需的,而且对于培养学生的解题技能,发展学生的思维能力,都有着十分独特的作用。
本文将介绍因式分解的方法、技巧和应用。
1.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) $a^2-b^2=(a+b)(a-b)$;2) $a^2±2ab+b^2=(a±b)^2$;3) $a^3+b^3=(a+b)(a^2-ab+b^2)$;4) $a^3-b^3=(a-b)(a^2+ab+b^2)$。
下面再补充几个常用的公式:5) $a^2+b^2+c^2+2ab+2bc+2ca=(a+b+c)^2$;6) $a^3+b^3+c^3-3abc=(a+b+c)(a^2+b^2+c^2-ab-bc-ca)$;7) $a^n-b^n=(a-b)(a^{n-1}+a^{n-2}b+a^{n-3}b^2+…+ab^{n-2}+b^{n-1})$,其中$n$为正整数;8) $a^n-b^n=(a+b)(a^{n-1}-a^{n-2}b+a^{n-3}b^2-…+ab^{n-2}-b^{n-1})$,其中$n$为偶数;9) $a^n+b^n=(a+b)(a^{n-1}-a^{n-2}b+a^{n-3}b^2-…-ab^{n-2}+b^{n-1})$,其中$n$为奇数。
在运用公式法分解因式时,需要根据多项式的特点,正确恰当地选择公式,考虑字母、系数、指数、符号等因素。
例如,分解因式:1) $-2x^{5n-1}y^n+4x^{3n-1}y^n+2-2x^{n-1}y^n+4$原式=$-2x^{n-1}y^n(x^{4n-2}-2x^{2n}y^2+y^4)$2x^{n-1}y^n[(x^{2n})^2-2x^{2n}y^2+(y^2)^2]$2x^{n-1}y^n(x^{2n}-y^2)^2$2x^{n-1}y^n(x^n-y)^2(x^n+y)^2$。
因式分解的7种方法和4种思路因式分解是数学中一个基本且重要的概念,它是将一个多项式或者表达式,通过分解成若干个因子的乘积的形式来表示。
因式分解涉及到多种方法和思路,并且在不同的数学问题中有着不同的应用。
下面将介绍七种常见的因式分解方法和四种思路。
一、七种因式分解方法:1.公因式提取法:该方法适用于多个项有公因子的情况。
例如:2xy + 4x + 6y 可以提取 x,得到 x(2y+4) + 6y,再可以继续提取2,得到2(x(y+2)+3y)2.完全平方差公式:如果一个多项式可以表示成两个平方数之差的形式,那么就可以使用完全平方差公式进行因式分解。
例如:a^2-b^2=(a+b)(a-b)3.公式法:公式法是运用数学中的一些特殊公式进行因式分解的方法。
例如:a^2 ±2ab+b^2 = (a±b)^2a^3 ± b^3 = (a±b)(a^2∓ab+b^2)4.分组法:分组法适用于多项式中存在一些特殊的关系。
例如:ab + ac + bd + cd,我们可以通过分组成 (ab+ac) + (bd+cd),然后再提取公因式,变成a(b+c) + d(b+c),最后变成 (a+d)(b+c)。
5.提取平方根法:如果一个多项式的各项是可以开平方的,那么就可以使用提取平方根的方法进行因式分解。
例如:a^2 + 2ab + b^2 = (a+b)^26.分解差的平方:如果一个多项式是两个平方之差的形式,那么可以使用分解差的平方的方法。
例如:a^4-b^4=(a^2+b^2)(a^2-b^2)7.组合法:组合法是将一个多项式中的项进行组合,寻找其中的特殊关系,然后进行因式分解。
例如:a^3 + 3a^2b + 3ab^2 + b^3,可以将其分组为(a^3 + b^3) + 3ab(a + b),再使用公式法进行因式分解。
二、四种因式分解思路:1.提取公因子的思路:当一个多项式中的几个项具有公因子时,可以使用公因子提取法将公因子提取出来,从而进行因式分解。
因式分解在实际生活中的应用
1. 经济学中的成本分析
在经济学中,成本分析是一种评估和决策的工具,它用于帮助企业或个人确定产出产品或提供服务的成本。
因式分解在成本分析中可以用于分析和确定各种成本组成部分。
通过将成本因式分解成不同的因素或变量,可以更好地理解和优化成本结构,从而做出更明智的决策。
2. 物理学中的力学分析
在物理学中,因式分解可以应用于力学分析。
力学涉及物体运动和作用力的研究。
多项式的因式分解可以用于分析和描述物体所受到的力的来源和性质。
通过将力因式分解成其组成部分,可以更好地理解物体的运动和力的相互作用。
3. 统计学中的回归分析
统计学中的回归分析是一种用于分析和预测变量之间关系的方法。
在回归分析中,因式分解可以应用于多元回归模型,用于解释
因变量与自变量之间的关系。
将多元回归模型进行因式分解可以帮
助我们理解不同自变量对因变量的影响,并确定哪些自变量是显著的。
4. 工程学中的电路分析
在工程学中,电路分析是一种用于分析和设计电路的方法。
因
式分解可以应用于电路分析中的电路方程组。
通过将电路方程组进
行因式分解,可以更好地理解电路中各个元件之间的相互作用和关系,以及电流和电压的分布情况。
总结而言,因式分解不仅仅在数学中有应用,而且在实际生活
中也有一些重要应用。
它可以用于经济学中的成本分析、物理学中
的力学分析、统计学中的回归分析以及工程学中的电路分析等领域。
通过将复杂的问题进行因式分解,我们可以更好地理解问题的本质
和相互关系,从而做出更准确的分析和决策。
因式分解在实际生活中的应用因式分解是把一个多项式写成几个整式乘积的形式,如果从运算角度上考虑,也就是把一个和在保持大小不变的条件下,写成一个乘积的形式,而有些运算积比和算起来要简单,因此因式分解在解决实际问题中有着重要应用.一、提取公因式法的应用例1某市为适应经济的快速发展,现需要将一条长3300m的道路重新拓宽,预计3个月完成,已知第一个月完成34%,第二月完成36%,问这两个月共完成多少米的拓宽任务?分析:总共有3300m的道路,第一个月完成了34%,即完成了3300×34%第二月完成了36%,即完成了3300×36%,两个月共完成了3300×34%+3300×36%,如果直接运算的话,显然麻烦些,如果将3300×34%+3300×36%提取公因式,就简单多了.解:3300×34%+3300×36%=3300(34%×36%)=3300×70%=2310所以这两个月共完成2310m拓宽任务.例2在电学公式:U=IR1+ IR2 +IR3,当R1=12.9 R2=18.5 R3=18.6,I=2时,求U的值分析:直接代入数值,U=IR1+ IR2 +IR3=2×12.9+2×18.5+2×18.6,如果直接计算,太麻烦,不妨提取公因式解:当R1=12.9 R2=18.5 R3=18.6,I=2时U=IR1+ IR2 +IR3=2×12.9+2×18.5+2×18.6=2×(12.9+18.5+18.6)=2×50=100 评注:某些实际问题,如果列出代数式中,含有公因式,而且提取公因式后,另一因式能够凑整,用提取公因式计算较简单.二、平方差公式的应用例3学校在一块边长为13.2m的正方形场地,准备在四个角落各建一个边长为3.4m的正方形喷水池,剩余的部分修成绿地,若购买130m2的草坪,够不够铺绿地?分析:原有的面积为13.22,四个正方形水池的面积为4×3.42,剩余部分的面积为13.22-4×3.42,如果先乘方,再减法,运算量较大,如果按照平方差公式分解因式,较简单解:依题意得13.22−4×3.42=13.22−(2×3.4)2=13.22−6.82=(13.2+6.8)(13.2−6.8)=20×6.4=128 因为130>128所以购买130m 2的草坪,够铺绿地.例4一种圆筒状包装的保鲜膜,如下图所示,其规格为“”,经测量这筒保鲜膜的内径φ1、外径φ的长分别为、,则该种保鲜膜的厚度约为_____(取3.14,结果保留两位有效数字).分析:圆筒状包装的保鲜膜展开与未展开体积是相同的.设厚度为xcm ,展开时体积为x×20×6000(cm 3)未展开的体积为20×3.14×2)24.4(− 20×3.14×2)26.3( 解:设设厚度为xcm ,依题意得x×20×6000=20×3.14×2)24.4(−20×3.14×2)26.3( x×20×6000=20×3.14×(2.22−1.82)6000x=3.14×(2.2+1.8)(2.2−1.8)6000x=5.024解之得 x=8.4×10−4评注:如果由实际问题得到的代数式,满足平方差公式的结构特点,而且分解后,两个数的和或两个数的差运算较简单,通常应用平方差公式.三、完全平方公式的应用例5 达活泉公园有一块长为 51.2m 的正方形绿地,为了便于游人通行,决定修两条互相垂直的小路,如图小路宽 1.2m ,问剩余绿地的面积是多少?分析:用整块绿地的面积减去小路的面积就是剩余绿地的面积解:51.22−(2×1.2×51.2−1.22)=51.22−2×1.2×51.2+1.22=(51.2−1.2)2=502=2500所以剩余绿地的面积为2500m2评注:由实际问题列出的代数式满足完全平方公式的结构特点,且写成两个数和或两个数的差的平方又容易计算,通常应用完全平方公式.四、因式分解的综合应用例6(05年浙江)在日常生活中如取款、上网等都需要密码.有一种用“因式分解”法产生的密码,方便记忆.原理是:如对于多项式x4−y4,因式分解的结果是(x−y)(x+y)(x2+y2),若取x=9,y=9时,则各个因式的值是:(x-y)=0,(x+y)=18,(x2+y2)=162,于是就可以把“018162”作为一个六位数的密码.对于多项式4x3y−xy3,取x = 10,y = 10时,用上述方法产生的密码是:(写出一个即可).分析:按照原理,需把4x3y−xy3分解因式,再代入求值,就可以产生密码解:4x3y−xy3= x(4x2−y2) = x(2x+y)(2x−y)当x = 10,y = 10,各因式的值是:x = 10,(2x+y) = 30,(2x−y) = 10又因为这六个数字不考虑顺序,所以产生的密码为103010;101030;301010评注:在进行因式分解时,首先提取公因式,然后再考虑用公式,注意每一个因式要分解彻底.新课标第一网系列资料。
1.5 因式分解的应用◆赛点归纳因式分解在初中数学竞赛中,用途很广泛,具体来说用得较多的有如下几个方面:(1)利用因式分解简化计算;(2)利用因式分解求较复杂的代数式的值;(3)利用因式分解确定多项式中的某些相关的待定系数;(4)利用因式分解解决某些数的整除问题;(5)利用因式分解解某些特殊的方程或方程组等问题.◆解题指导例1化简:222 2000199819971997 19982000199820014+--⨯-.【思路探究】本题直接计算比较复杂,由于分子和分母都有平方与差的关系,由此可联想到运用因式分解方法简化计算.例2 (2001,“五羊杯”,初二)若(x-1)(y+1)=3,xy(x-y)=4,则x7-y7=_______.【思路探究】由(x-1)(y+1)=3,知xy+(x-y)=4,经观察可知,两个条件等式都含有xy和x-y的关系式.若设xy=u,x-y=v,则u+v=4,uv=4,于是有u(4-u)=4,经过变形知它符合完全平方公式,即(u-2)2=0,故可知u=2,v=2,即xy=2,x-y=2.至此,将x7-y7分解成和xy和x-y相关的因式就不难求值.【思维误区】有位同学这样解答例2,你认为对吗?解:∵(x-1)(y+1)=3,∴xy+(x-y)=4.设xy=u,x-y=v,则u+v=4.①uv=4.②由①、②,得u2-4u+4=0.∴(u-2)2=0.∴u=2.∴v=2.∴x2+y2=(x-y)2+2xy=22+2×2=8,x3-y3=(x-y)(x2+xy+y2)=2(8+2)=20,x4+y4=(x2+y2)2-2x2y2=82-2×22=56.∴x7-y7=(x4+y4)(x3-y3)=56×20=1120.例3 (2004,“TRULY○R信利杯”)已知实数a、b、x、y满足a+b=x+y=•2,•ax+by=5,则(a2+b2)xy+ab(x2+y2)的值为________.【思路探究】求待求式的值,由条件等式可知,需将待求式进行合理变形,使它含有因式ax+by.这里用多项式分解因式的方法是可以达到的.例4 (2001,北京市竞赛)证明恒等式:a4+b4+(a+b)4=2(a2+ab+b2)2.【思路探究】若能证明a4+b4+(a+b)4-2(a2+ab+b2)2的值为零,则可说明左右相等.•由观察可知,这个“差式”具有平方差公式的特征.因此,可先设法利用平方差公式分解因式,然后证明其中某个因式为零.例5 (2002,太原市竞赛)已知a、b、c为△ABC的三条边,且满足a2+ab-ac-bc=0,b2+bc-ba-ca=0,则△ABC是().A.等腰三角形B.直角三B.角形C.等边三角形D.等腰三角形或直角三角形【思路探究】要判断这个三角形的形状,由条件等式要么证明三边的平方关系,要么证明三边有两边或三边相等关系.这由条件等式分解因式就可判断.例6 (2000,“五羊杯”,初二)设自然数N是完全平方数,N至少是3位数,它的末2位数字不是00,且去掉此2•位数字后,•剩下的数还是完全平方数.•则N•的最大值是_______.【思路探究】由N是完全平方数和去掉它的末两位数仍是完全平方数,可知这个数是一个特殊数.若设N=x2,去掉的末两位数为y,去后所得的整数M=m2,•则可得它们之间的关系式x 2=100m 2+y ,故y=x 2-100m 2.利用平方差公式可得两个关于x 的一次式.再根据题设不难探求N 的最大值.【拓展题】已知多项式x 3+bx 2+cx+d 的系数都是整数,bd+cd 是奇数,求证这个多项式不能分解为两个整系数多项式的积.◆探索研讨因式分解是初中数学的常用解题方法,加之解法比较多,因此,对于它在不同的方面的应用应选择不同的思维方式,有时要整体分解因式,有时要部分分解因式.请结合本节的例题,总结自己的发现.◆能力训练1.已知四个代数式:①m+n ;②m -n ;③2m+n ;④2m -n ,当用2m 2n 乘以上述四个式中的两个的积时,便得到多项式4m 4n -2m 3n 2-2m 2n 3,那么这两个式子的编号是( ).A .①与②B .①与③C .②与③D .③与④2.(2005,全国竞赛)已知A=48×(22211134441004+++---).则与A 最接近的正整数是( ).A .18B .20C .24D .253.*若3x 3-x=1,则9x 4+12x 3-3x 2-7x+2002的值等于( ).A .2002B .2004C .2005D .20064.已知三个整数a 、b 、c 的和为奇数,那么,a 2+b 2-c 2+2ab ( ).A .一定是非零偶数B .等于零C .一定是奇数D .可能是奇数,也可能是偶数5.关于x 、y 的方程x 2y=180的正整数解有( ).A .1组B .2组C .3组D .4组6.方程2x 2-3xy -2y 2=98的正整数解有( ).A .3组B .2组C .1组D .0组7.(2001,全国竞赛)若x 2+xy+y=14,y 2+xy+x=28,则x+y 的值为______.8.*设m 2+m -1=0,则m 3+2m 2+2005=________.9.若x3+3x2-3x+k有一个因式是x+1,则k=______.10.(2000,“五羊杯”,初二)若x-y=1,x3-y3=4,则x13-y13=______.11.(2003,四川省竞赛)对一切大于2的正整数n,•数n5-5n3+4n的最大公约数是________.12.设x3+3x2-2xy-kx-4y可分解为一次与二次因式之积,则k=________.13.*若a=20052+20062+20052·20062,求证:a是一个完全平方数.14.某校在向“希望工程”捐款活动中,甲班的m个男生和11•个女生的捐款总数与乙班的9个男生和n个女生的捐款总数相等,都是(mn+9m+11n+145)元,•已知每人的捐款数相同,且都是整数,求每人的捐款数.15.已知A=a+2b+3c+4d=3,B=a-2b+4c+5d=2,试求a+10b+c+2d的值.16.(2000,武汉市竞赛)如果一个自然数的立方的末三位数字为999,则称这样的自然数为“千禧数”,试求最小的“千禧数”.答案:解题指导例1 设1998=x,则原式=2222(54)(32)(1)(4)(1)(2) (2)(34)(1)(2)(1)(4)x x x x x x x xx x x x x x x x++-+++--=--+-+--+=1.例2 1136.[提示:设xy=u,x-y=v,则u+v=4,uv=4,从而可得(u-2)2=0,即u=2.∴v=2.于是x2+y2=(x-y)2+2xy=22+2×2=8,x3-y3=(x-y)(x2+xy+y2)=2(8+2)=20,x4+y4=(x2+y2)2-2x2y2=82-2×22=56.∴x7-y7=(x4+y4)(x3-y3)+x3y3(x-y)=56·20+23·2=1136.]例3 -5.[提示:由a+b=x+y=2,得(a+b)(x+y)=ax+by+ay+bx=4.①∵ax+by=5,将它代入①式,得ay+bx=-1.∴(a2+b2)xy+ab(x2+y2)=(a2xy+aby2)+(b2xy+abx2)=ay(ax+by)+bx(by+ax)=(ax+by)(ay+bx)=5×(-1)=-5.]例4 ∵a4+b4+(a+b)4-2(a2+ab+b2)=(a2+b2)2-2a2b2+(a2+2ab+b2)2-2(a2+ab+b2)2=[(a2+b2)2-(a2+ab+b2)2]+[(a2+2ab+b2)2]-(a2+ab+b2)2]-2a2b2=(2a2+2b2+ab)(-ab)+(2a2+3ab+2b2)·ab-2a2b2=ab(-2a2-2b2-ab+2a2+3ab+2b2-2ab)=0,∴a4+b4+(a+b)4=2(a2+ab+b2)2.你还能给出别的证法吗?不妨试一试.例5 C [提示:由a2+ab-ac-bc=0,得a(a+b)-c(a+b)=0,∴(a+b)(a-c)=0,∴a=c,a=-b (舍去).由b2+bc-ba-ca=0,得b(b+c)-a(b+c)=0,∴(b+c)(b-a)=0,∴b=a,b=-c(舍去).∴a=b=c,∴△ABC是等边三角形.]例6 1681.[提示:设N=x2,x为自然数,N的末2位数字组成整数y,去掉此2•位数字后得到整数M,M=m2,m为自然数,则1≤y≤99.∴x2=100m2+y.∴y=x2-100m2=(x+10m)(x-10m).令x+10m=a,x-10m=b,则b≥1,m≥1.x=10m+b≥11,a=x+10m≥21.若m≥4,则x=10m+b≥41,a=x+10m≥81,唯有b=1,m=4,x=41,a=81,y=81,M=16,N=1681.显然当m≤3时,x≤40,故N=1681为所求的最大值.]【拓展题】假设x3+bx2+cx+d=(x+p)(x2+qx+r),其中p、q、r均为整数.令x=0,得pr=d,由bd+cd=(b+c)d为奇数知,b+c与d•均为奇数,从而p、r也都是奇数,再取x=1.由假设有1+(b+c)+d=(1+p)·(1+q+r).左边是3个奇数之和,必为奇数;右边的因式(1+p)为偶数,从而(1+p)(1+q+r)必为偶数,显然奇数不等于偶数,所以假设不成立,故原式不能分解成两个整系数多项式的积.能力训练1.C [提示:对多项式做因式分解:原式=2m2n(2m2-mn-n2)=2m2n(2m+n)(m-n).]2.D [提示:对于正整数n(n≥3),有21111(),442211111148[(1)()]429856102111111112(1)2349910010110211112512().9910010110211114112()12,99100101102992n n n A =---+=⨯+++-+++=+++----=-++++++<⨯<则 ∴与A 最接近的正整数为25.]3.D [提示:由3x 3-x=1,得3x 3=x+1,∴3x 4=x (3x 3)=x (x+1)=x 2+x .∴原式=3·3x 4+4·3x 3-3x 2-7x+2002=3(x 2+x )+4(x+1)-3x 2-7x+2002=3x 2+3x+4x+4-3x 2-7x+2002=4+2002=2006.]4.C [提示:a 2+b 2-c 2+2ab=(a+b )2-c 2=(a+b+c )(a+b -c ).∵a+b+c 为奇数,∴a 、b 、c 三数中可能有一个奇数、两个偶数,或者三个都是奇数. 当a 、b 、c 中有一个奇数、两个偶数时,则a+b -c 为奇数;当a 、b 、c 中三个都是奇数时,也有a+b -c 为奇数.∴(a+b+c )(a+b -c )是奇数.]5.D [提示:∵180=1×22×32×5,又x 2y=180.∴x 2y=1×22×32×5,且x 、y 为正整数/∴12,3,6,1804520 5.x x x x y y y y ====⎧⎧⎧⎧⎨⎨⎨⎨====⎩⎩⎩⎩或或或 故共有四组正整数解.]6.C [提示:∵(x -2y )(2x+y )=98,x 、y 是正整数,∴x>2y ,且2x+y>x -2y .∴方程可能的解只有以下情形:21,22,27,298;249;214.x y x y x y x y x y x y -=-=-=⎧⎧⎧⎨⎨⎨+=+=+=⎩⎩⎩ 其中只有第二种情形有解x=20,y=9.]7.6或-7. [提示:把两个已知等式相加,得(x+y )2+(x+y )=42,即(x+y )2+(x+y )-42=0.∴(x+y -6)(x+y+y )=0.∴x+y=6或x+y=-7.]8.2006. [提示:原式=m 3+m 2-m+m 2+m -1+2006=m (m 2+m -1)+(m 2+m -1)+2006=(m 2+m -1)(m+1)+2006.∵m 2+m -1=0,∴原式=2006.]9.-5. [提示:∵x 3+3x 2-3x+k 有一个因式是x+1,∴x 3+3x 2-3x+k=x 3+x 2+2x 2+2x -5x -5+5+k=x 2(x+1)+2x (x+1)-5(x+1)+(k+5)=(x+1)(x 2+2x -5)+(k+5).∴当k+5=0,即k=-5时,原多项式有一个因式是x+1.]10.521. [提示:由x 3-y 3=(x -y )(x 2+xy+y 2)=4和x -y=1,可得x 2+xy+y 2=4; 由(x -y )2=x 2-2xy+y 2=1,可得xy=1.又x 6+y 6=(x 3-y 3)2+2x 3y 3)=42+2×13=18,x 4+y 4=(x 2+y 2)2-2x 2y 2=(1+2×1)2-2×12=7,x 7-y 7=(x 4+y 4)(x 3-y 3)+x 3y 3(x -y )=7×4+1×1=29.从而x 13-y 13=(x 7-y 7)(x 6+y 6)-x 6y 6(x -y )=29×18-16×1=522-1=521.] 11.120. [提示:n 5-5n 3+4n=(n -2)(n -1)n (n+1)(n+2).对于大于2的任何正整数n,数n5-5n3+4n都含有公约数1×2×3×4×5=120.故这些数的最大公约数是120.]12.-2.[提示:x3+3x2-2xy-kx-4y=(x3+3x2-kx)-(2xy+4y)=x(x2+3x-k)-2y(x+2).欲使此式可分解,则x2+3x-k应含因式x+2.将x=-2代入得(-2)+3(-2)-k=0,即-2-k=0,故k=-2.]13.∵a=20052+20062+20052·20062=(2005·2006)2+20052-1+20062+1=(2005·2006)2+(2005+1)(2005-1)+20062+1=(2005·2006)2+2006·2004+20062+1=(2005·2006)2+2006(2004+2006)+1=(2005·2006)2+2×2005·2006+1=(2005·2006+1)2.∴a是一个完全平方数.14.mn+9m+11n+145=(m+11)(n+9)+46,由已知m+11│(mn+9m+11n+145),(n+9)│(mn+9m+11n+145),m+11=n+9,得(m+11)│46,(n+9)│46.∵46=46×1=23×2,∴m+11=n+9=46,或m+11=n+9=23.由此可得,每人捐款数为47元或25元.15.设a+10b+c+2d=mA+mB=(m+n)a+(2m-2n)b+(3m+4n)c+(4m+5n)d.则m+n=1,2m-2n=10,3m+4n=1,4m+5n=2.解得m=3,n=-2.故a+10b+c+2d=3A-2B=3×3-2×2=5.16.设“千禧数”为x,则x3=1000k+999(k为自然数).∴x3+1=1000(k+1),即(x+1)(x2-x+1)=1000(k+1).∵x2-x+1=x(x-1)+1为奇数,可设x+1=8m(m为自然数),∴m(x2-x+1)=125(k+1).下面证明5(x2-x+1).若5│x,显然5(x2-x+1),若5トx,设x=5n+p(1≤p≤4).当p=1时,x2-x+1=5n1+1;当p=2时,x2-x+1=5n2+3;当p=3时,x2-x+1=5n3+2;当p=4时,x2-x+1=5n4+3.综上所述5 ト(x2-x+1).∴x+1=1000t,为使x最小,应取t=1,∴x=999.经验证得999是“千禧数”.故最小的“千禧数”是999.。
第13讲 因式分解及其应用考点·方式·破译1.因式分解地定义:把一个多项式化成几个整式地积地形式,这种变形叫做把这个多项式因式分解,也叫做把这个多项式分解因式。
2.因式分解地基本方式有提公因式法,运用公式法,分组分解法等。
3.因式分解地基本原则:有公因式先提出公因式,分解一定进行到每一个多项式都不能再分解为止。
4.竞赛中常出现地因式分解问题,常用到换圆法,主圆法,拆项添项阿,配方式和待定系数法等方式,另外形如2x px q ++地多项式,当p =a +b ,q =ab 时可分解为(x +a )(x +b )地形式。
5.利用因式分解求代数式地值与求某些特殊方程地解.经典·考题·赏析【例1】⑴若229x kxy y ++是完全平方式,则k =______________⑵若225x xy ky -+是完全平方式,则k =______________【解法指导】形如222a ab b ±+地形式地式子,叫做完全平方式.其特点如下:⑴有三项。
⑵有两项是平方和地形式。
⑶还有一项是乘积地2倍,符号自由.解:⑴22229(3)x kxy y x kxy y ++=++是完全平方式,∴6kxy xy =± ∴6k =±。
⑵22225522y x xy ky x x ky -+=-⋅⋅+是完全平方式,∴225()2ky y = ∴254k =【变式题组】01.若22199m kmn n -+是一个完全平方式,则k =________02.若22610340x y x y +-++=,求x ,y 地值.03.若2222410a a b ab b +-++=,求a ,b 地值.04.(四川省初二联赛试题)已知a ,b ,c 满足22|24||2|22a b a c ac -++++=+,求a b c -+地值.【例2】⑴(北京)把3222x x y xy -+分解因式,结果正确地是()A .()()x x y x y +-B .22(2)x x xy y -+C .2()x x y +D .2()x x y -⑵(杭州)在实数范围内分解因式44x -=____________⑶(安徽)因式分解2221a b b ---=_______________【解法指导】分解因式地一般步骤为:一提,二套,三分组,四变形解:⑴3222222(2)()x x y xy x x xy y x x y -+=-+=-⑵42224(2)(2)(2)(x x x x x x -=+-=+⑶22222221(21)(1)(1)(1)a b b a b b a b a b a b ---=-++=-+=++--【变式题组】⑴3223223612x y x y x y -+⑵2222(1)2a x ax +-⑶222045a bx bxy -⑷2249()16()a b b a --+⑸222(5)8(5)16a a -+-+【例3】要使二次三项式25x x p -+在实数范围内能进行因式分解,那么整数P 地取值可能有()A .2个B .4个C .6个D .无数多个【解法指导】由2()()()x a b x ab x a x b +++=++可知,在整数范围内分解因式25x x p -+,p 为(5)n n -地积为整数,∴p 有无数多个,因而选D【变式题组】⑴已知212x ax +-能分解成两个整系数地一次因式地乘积,则符合款件地整数a 地个数是()A .2个B .4个C .6个D .8个⑵在1~100间,若存在整数n ,使2x x n +-能分解为两个整系数地一次因式地乘积,则这样地n 有__个【例4】分解因式:⑴221112x x -+⑵22244x y z yz--+⑶22(52)(53)12x x x x ++++-⑷226136x xy y x y +-++-【解法指导】解:⑴ ∴221112(23)(4)x x x x -+=--⑵222244x y z y --+222(44)x y yz z =--+22(2)x y z =--(2)(2)x y z x y z =+--+⑶设2525x x ++=,则原式可变为2(1)1212(3)(4)t t t t t t +-=+-=-+∴原式=22(523)(524)x x x x ++-+++21-3-422(51)(56)x x x x =+-++2(51)(2)(3)x x x x =+-++⑷226136x xy y x y +-++-22(6)(13)6x xy y x y =+-++-(2)(3)(13)6x y x y x y =-+++-(23)(32)x y x y =-++-【变式题组】01.分解因式:⑴2224912x y z yz ---⑵224443x x y y --+-⑶236ab a b --+⑷(1)(2)(3)(4)1x x x x +++++⑸261910y y -+【例5】⑴(上海竞赛试题)求方程64970xy x y +--=地整数解。
因式分解的应用与实例引言因式分解是代数学中重要的概念和技巧之一。
它能够将复杂的代数式简化为更简洁且易于处理的形式,进而帮助解决各种数学问题。
本文将介绍因式分解的应用及其实例,并展示其在数学和实际生活中的重要性。
数学上的应用1. 简化代数式:因式分解能够将复杂的代数式拆解为由简单因子相乘的形式,从而简化计算过程。
例如,将多项式进行因式分解后,可以化简运算,提高计算效率。
2. 求解方程:因式分解在求解代数方程中发挥了重要作用。
通过将方程进行因式分解,可以得到方程的根,从而解决许多数学问题。
例如,对于二次方程,使用因式分解可以更轻松地找到方程的解。
实际生活中的应用1. 财务分析:因式分解可以用于财务数据的分析和解读。
例如,对于公司的利润总额,通过因式分解可以明确各部分成本对利润的影响程度,帮助企业制定合理的成本控制策略。
2. 电路分析:因式分解在电路工程中有广泛的应用。
通过对电路进行因式分解,可以简化电路的分析和计算,帮助设计师更好地理解电路的工作原理和性能。
3. 统计分析:统计学中常常需要对大量数据进行整理和分析。
因式分解可以将数据分解为不同的因子,从而更好地理解和解释数据的结构和特征。
实例1. 数学实例:如何因式分解多项式- 多项式 a^2 - 4b^2 可以因式分解为 (a + 2b)(a - 2b)- 多项式 x^2 + 4x + 4 可以因式分解为 (x + 2)^22. 经济实例:利润的因式分解- 假设一家公司的利润总额为L,经过因式分解,可以得到利润与销售额、成本和税收之间的关系。
如 L = S - C - T,其中S代表销售额,C代表成本,T代表税收。
3. 电路实例:电路的因式分解- 将一个复杂的电路进行因式分解,可以得到电路中各个组件之间的关系,从而更好地分析和设计电路。
结论因式分解作为一种重要的代数工具,在数学上和实际生活中都有广泛应用。
它能够简化复杂的代数式,帮助解决各种数学问题,同时也能够应用于财务分析、电路分析和统计分析等领域。
初中数学因式分解有什么作用因式分解在数学中有着广泛的应用和重要的作用。
以下是因式分解的一些主要作用:1. 简化计算:因式分解可以帮助我们简化复杂的计算。
通过将一个数或者一个多项式因式分解为若干个较简单的乘积,我们可以简化计算的过程。
这在进行数值计算、求解方程和进行代数运算时非常有用。
2. 解方程:因式分解可以帮助我们解决各种类型的方程。
通过将方程中的多项式进行因式分解,我们可以将复杂的方程转化为简单的线性方程或者二次方程,从而更容易地求解方程的根。
3. 理解多项式的性质:因式分解可以帮助我们理解多项式的性质和结构。
通过将多项式进行因式分解,我们可以看到多项式的因子之间的关系,了解多项式的根和零点,进而研究多项式的图像、极值点、拐点等特性。
4. 寻找最大公因数和最小公倍数:因式分解可以帮助我们寻找数之间的最大公因数和最小公倍数。
通过将数进行因式分解,我们可以找到它们的公因子和公倍数,从而确定最大公因数和最小公倍数。
5. 理解数的性质:因式分解可以帮助我们理解数的性质。
通过将一个数因式分解为质数的乘积,我们可以了解数的因数结构,从而推导出数的性质,如奇偶性、可约分性、完全平方数等。
6. 探索数论问题:因式分解在数论中有着重要的应用。
通过因式分解,我们可以研究素数、完全数、亲和数等数论问题,探索数的性质和规律。
总结起来,因式分解在数学中具有广泛的应用和重要的作用。
它可以帮助我们简化计算、解决方程、理解多项式的性质、寻找公因数和公倍数、探索数论问题等。
因此,掌握因式分解的方法和技巧对于数学学习和问题解决都是非常重要的。
希望这个解答对您有所帮助。
如果您还有任何问题,请随时提问。
寒假作业1因式分解的应用因式分解在分式运算、解方程、解不等式、代数式的恒等变形等方面有广泛的应用,此外在中学数学中还有其他重要的应用.请看例子. 1.判断整除性例1 2n-1和2n+1表示两个连续的奇数(n是整数),证明这两个连续奇数的平方差能被8整除.证明(2n+1)2-(2n-1)2=(2n+1+2n-1)(2n+1-2n+1)=4n·2=8n,∴ 这两个连续奇数的平方差能被8整除.例3 x3+y3+z3-3xyz能被(x+y+z)整除.证明原式即 (x+y+z)(x2+y2+z2-xy-yz-zx),∴x3+y3+z3-3xyz 能被(x+y+z)整除.例5 设4x-y为3的倍数,求证:4x2+7xy-2y2能被9整除.证明∵4x2+7xy-2y2=(4x-y)(x+2y),又x+2y=4x-y-3x+3y =(4x-y)-3(x-y).∵ 3/(4x-y),3/3(x-y),∴ 3/(x+2y),于是 9/(4x2+7xy-2y2).2.判定几何图形的形状例6 在△ABC中,三边a、b、c满足a3+b3+c3-3abc=0,试判定三角形的形状?解∵a3+b3+c3-3abc=(a+b+c)(a2+b2+c2-ab-bc-ca)=0,而a+b+c≠0,∴a2+b2+c2-ab-bc-ca=0,即 (a-b)2+(b-c)2+(c-a)2=0,∴ a=b=c,即△ABC为等边三角形.例8 如果xyz+xy+yz+zx+x+y+z=1975,试求自然数x、y、z.解方程两边加1,得(x+1)(y+1)(z+1)=23·13·19,①(x,y,z)为(7,12,18),②(7,18,12),③(12,7,18),④(12,18,7),⑤(18,7,12),⑥(18,12,7)共6组解.例9 求x2-y2=1979的整数解.解∵ 1979是质数,而 (x+y)(x-y)=1979.几类特殊多项式的因式分解例1 分解因式:(1)(x2+3x+2)(x2-9x+20)-72;(2)(a+1)(a+2)(a+3)(a+6)+a2.分析第(1)题中的(x2+3x+2)(x2-9x+20)可分解为:(x+1)(x+2)(x-4)(x-5),其中(x+1)(x-4)=x2-3x-4,而(x+2)(x-5)=x2-3x-10.注意到此时出现了相同的项x2-3x,所以用整体代换就能分解它们.第(2)题的方法类似.解(1)原式=(x+1)(x+2)(x-4)(x-5)-72 =(x2-3x-4)(x2-3x-10)-72 =(x2-3x)2-14(x2-3x)-32 =[(x2-3x)-16][(x2-3x)+2] =(x2-3x-16)(x-1)(x-2); (2)原式=(a2+6+7a)(a2+6+5a)+a2=(a2+6)2+12a(a2+6)+36a2=(a2+6+6a)2.例2 分解因式:x2+2xy-8y2-4x-10y+3.分析此题容易想到用分组分解法,但比较困难.考虑到x2+2xy-8y2=(x+4y)(x-2y),且 -4x-10y=-3(x+4y)-(x-2y),可用十字相乘法来分解.此题结果为原式=(x+4y-1)(x-2y-3).因式分解中变换一、指数变换例1 因式分解x n+1-3x n+2x n-1.解x n+1-3x n+2x n-1=x2·x n-1-3x·x n-1+2x n-1(指数变换) =x n-1(x+1)(x-2).二、符号变换例2 因式分解(a-b)(x-y)-(b-a)(x+y).解(a-b)(x-y)-(b-a)(x+y)=(a-b)(x-y)+(a-b)(x+y)(符号变换) =(a-b)(x-y+x+y) =2x(a-b).三、换元变换例3 因式分解(x2+5x+3)(x2+5x-2)-6.解设x2+5x-2=y,则(x2+5x+3)(x2+5x-2)-6=(y+5)y-6(换元) =y2+5y-6 =(y+6)(y-1)(x2+5x+4)(x2+5x-3)=(x+1)(x+4)(x2+5x-3).四、整体变换例4 因式分解(x+y)2-4(x+y-1).解(x+y)2-4(x+y-1) =(x+y)2-4(x+y)+4(将x+y看作一整体)=(x+y-2)2.五、拆项变换例5 因式分解x2-11x+24.解 x2-11x+24=x2-3x-8x+24(将-11x拆为-3x-8x)=x(x-3)-8(x-3)=(x-3)(x-8)六、添项变换例6因式分解 4x4+1.解 4x4+1=(4x4+4x2+1)-4x2 (添4x2项)=(2x2+1)2-(2x)2=(2x2+2x+1)(2x2-2x+1)分组变换例8因式分解 x4-x3+x-1 解 x4-x3+x-1 =(x4-x3)+(x-1) (分解) =x3(x-1)+(x-1) =(x-1)(x+1)(x2-x+1) .九、数域变换例9因式分解 4a4-1.解 4a4-1 =(2a2+1)(2a2-1) (有理数范围)十、综合变换例10因式分解a6-b6解 a6-b6=(a2)3-(b2)3 (指数变换) =(a2-b2)(a4+a2b2+b4) (公式变换) =(a2-b2)(a4+2a2b2+b4-a2b2) (添项变换) =(a2-b2)[(a4+2a2b2+b4)-(ab)2] (分组变换)=(a+b)(a-b)(a2+ab+b2)(a2-ab+b2) (公式变换)因式分解复习说明:1、首项是负数时,一般提负因式,同时将括号内各项变号.2、有些多项式若能看成某一字母的二次三项式,一般可用十字相乘法分解.3、对于四项式来说,一般采用“二二”分组或“一三”分组,分组后能提公因式或能运用公式,否则分组就是盲目的.4、分组的原则是分组后可再提公因式或分组后可用公式再分解,分组后能用十字相乘法再分解的也可以。
因式分解的应用
一、知识体系
1. 因式分解是代数变形的重要工具,在后续的学习中,因式分解是学习分式、一元二次方程等知识的基础.现阶段,因式分解在数值计算、代数式的化简求值、不定方程(组)、代数等式的证明等方面都有广泛的应用;同时,通过因式分解的训练和应用,能使我们的观察能力、运算能力、变形能力、逻辑思维能力、探究能力得以提高。
其应用主要体现在以下几个方面:
①.整体代换,代数式变形求值问题;
②.简化复杂的数值计算,利用因式分解找可以相消,凑整的部分;
③.证明数论相关问题,通过因式分解进行倍数、约数的分析;
④.解决几何问题,特别是三角形三边关系的恒等变形与证明.
2. 有些多项式因式分解后的结果在解决问题过程中常常用到,我们应该熟悉这些结果,记住一些常用公式,有助于我们快速解题:
①1(1)(1)ab a b a b +++=++,1(1)(1)ab a b a b --+=--;
②4224(22)(22)x x x x x +=-+++,42241(221)(221)x x x x x +=-+++;
③2222
2()()a b c ab bc ca a b c +++++=++;
④3332223()()a b c abc a b c a b c ab bc ca ++-=++++---.
二、例题讲解
例1.计算: (1))219961993()2107)(285)(263)(241()219971994()2118)(296)(274)(222(+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯ ; (2)32
322017220172015201720172018-⨯-+-
1.1 设322320162015(20162017)2015(20142013)2014a -⨯+=⨯--,3223
20172016(20172018)2016(20152014)2015b -⨯+=⨯--,则a ,b 的大小关系为( )
A. a b >
B. a b =
C. a b <
D. 无法确定
1.2 设n 为某一自然数,代入代数式3n n -计算其值时,四个学生算出了下列四个结果.其中正确的结
果是( )
A .5814
B .5841
C .8415
D .845l
1.3 化简3333333333(21)(31)(41)(991)(1001)(21)(31)(41)(991)(1001)
---⋅⋅⋅--+++⋅⋅⋅++的值最接近于( ) A .
12 B .13 C .23 D.58
1.4 计算:4444444444(764)(1564)(2364)(3164)(3964)(364)(1164)(1964)(2764)(3564)++++++++++
例2. 已知323122
N n n n =+
+,求证: (1)对于任何自然数n ,N 都是整数;(2)对于任何自然数n ,N 都是3的倍数.
2.1 已知2471-可被40至50之间的两个整数整除,这两个整数是( )
A .41,48
B .45,47
C .43,48
D .4l ,47
2.2 对于一切大于2的正整数n ,数5354n n n -+的最大公约数是_________
2.3 对于一个自然数,如果能找到非零自然数m 和n ,使得P m n mn =++,则称P 为一个 “好数”, 如3=1+1+1⨯1,则3 是一个“好数”.那么在1、2、…、46这46个自然数中,“好数”一共有_______个.
2.4 (1)已知a 是正整数,且3221215a a a +-+表示质数,则这个质数是_________.
(2)已知n 是正整数,且4216100n n -+是质数,则n 的值是____________.
(3)若a 是自然数,则4239a a -+是质数还是合数?给出你的证明 .
例3. 求方程64970xy x y +--=的整数解.
3.1
整数a ,b 满足6910303ab a b =-+,则a b +=__________.
3.2
设正整数,m n 满足896m n mn +=+,则m 的最大值为 _________.
3.3
设a 为整数. 若存在整数b 和c ,使()(15)25()()x a x x b x c +--=++,则a 可取的值为_______.
3.4
关于,x y 的方程11112011
x y xy ++=的正整数解(,)x y ,共有 _______ 组.
例4. 求方程2224x xy y --=的正整数解.
4.1 求方程22
2522006x xy y ++=的所有正整数解.
4.2 已知,,a b c 是正整数,a b >,且27a ab ac bc --+=,则a c -等于_________.
4.3 求方程22278x xy y x y +--+=的正整数解.
例5. 已知一个矩形的长与宽是两个不相等的整数,且它的周长与面积的数值相等,那么这个矩形的长与 宽分别是多少?
5.1 正整数a ,b ,c 是等腰三角形三边的长,并且24a bc b ca +++=,则这样的三角形有( )
A.1 个 B .2 个 C .3 个 D .4 个
5.2 长方形的周长为16,它的两边,x y 是正整数,且满足
22220x y x xy y --+-+=,求它的面积.
5.3 一个长方体的棱长为整数,且其体积、表面积、棱长的和为2001,求该长方体的三边长.
【巩固训练】
1. 已知实数,a b 满足条件222241a b a b ab ++=-,则( )
A .11a b =⎧⎨
=⎩ B .11a b =⎧⎨=⎩
或11a b =-⎧⎨=-⎩ C .11a b =-⎧⎨=⎩ 或11a b =⎧⎨=-⎩ D .11
a b =⎧⎨=-⎩
2. 数,a b 满足关系式1a b ab +-=,已知a 不是整数,则( ) A .b 也不是整数 B .b 一定是正整数
C .b 是负整数
D .b 是偶数
3.已知a 、b 、c 、d 为非负整数,且ac+bd+ad+bc=1997,则a+b+c+d = ___ .
4.已知三个质数m 、n 、p 的乘积等于这三个质数的和的5倍,则222m n p ++=_________.
5. 自然数,x y 满足
987x y
+=,则x y +=_______.
6.已知正数a 、b 、c 满足ab+a+b=bc+b+c=ac+c+a=3,则(a+1)(b+1)(c+1)=____________.
7. 求方程2008x y xy ++=的正整数解.
8. 一个正整数,若加上100 是一个完全平方数;若加上168 ,则是另一个完全平方数,求这个正整数.
9.已知,,a b c 都是正整数,且满足293031366a b c ++=,则a b c ++的值为 ___________ .
10.方程221000x y x y +=-的正整数解为___________
11. 计算:
(1))
41
9)(417)(415)(413)(41
1()
41
10)(418)(416)(414)(412(4444444444++++++++++
(2)4242424242
4242424242(221)(441)(661)(881)(10101)
(331)(551)(771)(991)(11111)++++++++++++++++++++。