因式分解2
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代数(六)因式分解(二)——十字相乘、分组分解【知识要点】1.十字相乘法(1)二次项系数为1的二次三项式q px x ++2中,如果能把常数项q 分解成两个因式b a ,的积,并且ba +等于一次项系数中p ,那么它就可以分解成()()()b x a x ab x b a x q px x ++=+++=++22 (2)二次项系数不为1的二次三项式c bx ax ++2中,如果能把二次项系数a 分解成两个因数21,a a 的积,把常数项c 分解成两个因数21,c c 的积,并且1221c a c a +等于一次项系数b ,那么它就可以分解成:()=+++=++2112212212c c x c a c a x a a c bx ax ()()221c x a a x a ++。
2.分组分解法(1)定义:分组分解法,适用于四项以上的多项式,例如22a b a b -+-没有公因式,又不能直接利用分式法分解,但是如果将前两项和后两项分别结合,把原多项式分成两组。
再提公因式,即可达到分解因式的目的。
例如:22a b a b -+-=22()()()()()()(1)a b a b a b a b a b a b a b -+-=-++-=-++, 这种利用分组来分解因式的方法叫分组分解法。
(2)原则:分组后可直接提取公因式或可直接运用公式,但必须使各组之间能继续分解。
(3)有些多项式在用分组分解法时,分解方法并不唯一,无论怎样分组,只要能将多项式正确分解即可。
【典型例题】例1 把下列各式分解因式(1)2914x x ++= (2)212x x --=(3)2812x x ++= (4)2710x x -+=(5)228x x --= (6)2922x x --=(7)2295x x +-= (8)2376x x --=(9)28103x x ++= (10)210275x x ++=例2 把下列各式分解因式(1)bc ac ab a -+-2 (2)bx by ay ax -+-5102(3)n mn m m 552+-- (4)bx ay by ax 3443+++(5)22144a ab b --- (6)223443ax ay bx cy cx by +-++-例3 把下列各式分解因式(1)22421x xy y --; (2)()()267a b a b +-+-;(3)()()22524x x -+-+ (4)()()()()22310a b a b a b a b -+-+-+;(5)()()2224221x y x y y y +-+- (6)222()14()24x x x x +-++例4 把下列各式分解因式(1)()()z y y z x x +-+ (2)()()b a x ab x 34322-+-(3)()()cd b a dc ab 2222--- (4)()()y a bx by b y ax 2233+++思考题(5)()()()()2222d b d c c a b a +-+-+++【练 习】A 组给下列各式分解因式1.221x x +-= 2.2352x x ++=3.232x x +-= 4.221315x x ++=5.2122512x x -+= 6.2310x x +-=7.ax +ay -bx -by = 8.x 2-xy -ax +ay =9.x 2+6y -xy -6x = 10.a 2-b 2-a +b =11.4x 2-y 2+2x +y = 12.a 2-2ab +b 2-c 2 =13.1-x 2-2xy -y 2= 14.x 2-9a 2+12a -4=15.x 2y +3xy 2-x -3y= 16.na 2-2ba 2+mn -2bm=17.x 3+3x 2+3x +9= 18.20ax 2+5xy -8axy -2y 2=19.bx +ax +by +bz +ay +az= 20.2ax -3bx +x -2a +3b -1=B 组一、分解因式1.2249y x -3、2a 4-324、a 2(3a +1)-b 2(3a +1)5、x 2-8x +166、a 2b 2-10ab +257、-x 4+2x 2y 2-y 48、(2x 2+1)2+2(2x 2+1)+1二、分解因式1、9222+--a b ab 2.x 3+3x 2-4x -123.x 2-b x -a 2+a b4.m -m 3-mn 2+2m 2n5.9ax 2+9bx 2-a -b 6.a 2-2a +4b -4b 2C 组三、分解因式1、(a2+b2)2-4a2b22、a4(x-y)+b4(y-x)3、(a2+1)2-4a(a2+1)+4a2 4.a2+2ab+b2-ac-bc 5.m2+2mn+n2-p2-2pq-q2 6.(x2-3)2-4x27. (x2-3)2+(x2-3)-28.(x2-2x)2-4(x2-2x)-5 9.a4-2a2b2-8b4 10.x4-6x3+9x2-16。
因 式 分 解(2) 利用公式法一、利用公式分解因式:1、利用平方差公式因式分解:()()b a b a b a -+=-22 注意:①条件:两个二次幂的差的形式;②平方差公式中的a 、b 可以表示一个数、一个单项式或一个多项式;③在用公式前,应将要分解的多项式表示成22b a -的形式,并弄清a 、b 分别表示什么。
例如:分解因式:(1)291x -; (2)221694b a -; (3)22)(4)(n m n m --+2、利用完全平方公式因式分解:()2222b a b ab a ±=+± 注意:①是关于某个字母(或式子)的二次三项式;②其首尾两项是两个符号相同的平方形式;③中间项恰是这两数乘积的2倍(或乘积2倍的相反数);④使用前应根据题目结构特点,按“先两头,后中间”的步骤,把二次三项式整理成 222)(2b a b ab a ±=+±公式原型,弄清a 、b 分别表示的量。
例如:分解因式:(1)2961x x +-; ⑵ 36)(12)(2+---n m n m 1682++x x 典型例题:1、直接用公式:当所给的多项式是平方差或完全平方式时,可以直接利用公式法分解因式。
例1、 分解因式:(1)x 2-9; (2)9x 2-6x+1。
2、提公因式后用公式:当所给的多项式中有公因式时,一般要先提公因式,然后再看是否能利用公式法。
例2、 分解因式:(1)x 5y 3-x 3y 5; (2)4x 3y+4x 2y 2+xy 3。
3、系数变换后用公式:当所给的多项式不能直接利用公式法分解因式,往往需要调整系数,转换为符合公式的形式,然后再利用公式法分解.例3、 分解因式:(1)4x 2-25y 2; (2)4x 2-12xy 2+9y 4.4、指数变换后用公式:通过指数的变换将多项式转换为平方差或完全平方式的形式,然后利公式法分解因式,应注意分解到每个因式都不能再分解为止.例4、 分解因式:(1)x 4-81y 4; (2)16x 4-72x 2y 2+81y 4.5、重新排列后用公式:当所给的多项式不能直接看出是否可用公式法分解时,可以将所给多项式交换位置,重新排列,然后再利用公式。
因式分解(二)一、分组分解法(一)分组后能直接提公因式例题1 分解因式:bn bm an am +++分析:从“整体”看,这个多项式的各项既没有公因式可提,也不能运用公式分解,但从“局部”看,这个多项式前两项都含有a ,后两项都含有b ,因此可以考虑将前两项分为一组,后两项分为一组先分解,然后再考虑两组之间的联系.此类型分组的关键:分组后,每组内可以提公因式,且各组分解后,组与组之间又有公因式可以提.例题2 分解因式:bx by ay ax -+-5102对应练习题 分解因式:1、bc ac ab a -+-22、1+--y x xy(二)分组后能直接运用公式例题3 分解因式:ay ax y x ++-22 例题4 分解因式:2222c b ab a -+-对应练习题 分解因式:3、y y x x 3922---4、yz z y x 2222---综合练习题 分解因式:(1)3223y xy y x x --+ (2)b a ax bx bx ax -+-+-22(3)181696222-+-++a a y xy x (4)a b b ab a 4912622-++-二、十字相乘法(一)二次项系数为1的二次三项式直接利用公式——))(()(2q x p x pq x q p x ++=+++进行分解.特点:(1)二次项系数是1;(2)常数项是两个数的乘积;(3)一次项系数是常数项的两因数的和. 例题1 分解因式:652++x x 例题2 分解因式:672+-x x对应练习题 分解因式:(1)24142++x x (2)36152+-a a (3)542-+x x(二)二次项系数不为1的二次三项式——2ax bx c ++条件:(1)21a a a = 1a 1c(2)21c c c = 2a 2c(3)1221c a c a b += 1221c a c a b +=分解结果:c bx ax ++2=))((2211c x a c x a ++例题3 分解因式:101132+-x x对应练习题 分解因式:(1)6752-+x x (2)101162++-y y(三)二次项系数为1的齐次多项式例题4 分解因式:221288b ab a --分析:将b 看成常数,把原多项式看成关于a 的二次三项式,利用十字相乘法进行分解. 1 8b1 -16b8b +(-16b )= -8b对应练习题 分解因式:(1)2223y xy x +- (2)2286n mn m +- (3)226b ab a --(四)二次项系数不为1的齐次多项式例题5 分解因式:22672y xy x +- 例题6 分解因式:2322+-xy y x对应练习题 分解因式:(1)224715y xy x -+(2)8622+-ax x a综合练习题 分解因式:(1)17836--x x(2)22151112y xy x --(3)10)(3)(2-+-+y x y x(4)344)(2+--+b a b a(5)222265x y x y x --(6)2634422++-+-n m n mn m。
专题14 因式分解(2)教师讲义64x6-1=(8x3)2-1=(8x3+1)(8x3-1)=[(2x)3+1][(2x)3-1]=(2x+1)(4x2-2x+1)(2x-1)(4x2+2x+1) 方法二64x6-1=(4x2)3-1=(4x2-1)(16x4+4x2+1)=(2x+1)(2x-1)(16x4+8x2+1-4x2)=(2x+1)(2x-1)[(4x2+1)2-(2x)2]=(2x+1)(2x-1)(4x2+2x+1)(4x2-2x+1)例5 解 (x+y)2-6(x+y)+9=(x+y)2-2×3×(x+y)+32=(x+y-3)2.例6 解方法一x2+6x-7=x2+6x+9-9-7=(x+3)2-16=(x+3+4)(x+3-4)=(x+7)(x-1)方法二 x2+6x-7=(x+7)(x-1)例7 解方法一方法二 3x2-7x-6=(3x+2)(x-3).例8 解 2ax-10ay+5by-bx=2ax-10ay-bx+5by=(2ax-10ay)-(bx-5by)=2a(x-5y)-b(x-5y)=(x-5y)(2a-b).例9 解(1)x2-2xy+y2-1=(x2-2xy+y2)-1=(x-y)2-1=(x-y+1)(x-y-1)(2)x2-2y-y2-1=x2-y2-2y-1=x2-(y2+2y+1)=x2-(y+1)2=(x+y+1)(x-y-1)例10 解 x2+4xy+3y2+x+3y=(x2+4xy+3y2)+(x+3y)=(x+y)(x+3y)+(x+3y)=(x+3y)(x+y+1).例11 解(1)a2+2ab+b2+2a+2b+1=(a2+2ab+b2)+(2a+2b)+1=(a+b)2+2(a+b)+1=(a+b+1)2.(2)a2+2ab+b2+2a+2b-3=(a2+2ab+b2)+(2a+2b)-3=(a+b)2+2(a+b)-3=(a+b+3)(a+b-1).(3)a2+3ab+2b2+2a+b-3=(a2+3ab+2b2)+(2a+b)-3=(a+b)(a+2b)+(2a+b)-3=(a+b-1)(a+2b+3).例12 证明因为4x2+4xy+y2-4x-2y+1=0,所以(2x+y)2-2(2x+y)+1=0,(2x+y-1)2=0.所以2x+y-1=0.又因为2x2+3xy+y2-x-y=(x+y)(2x+y-1).而2x+y-1=0,所以2x2+3xy+y2-x-y=0.例13 解设3x2-4xy-7y2+13x-37y+m=[(3x-7y)+a][(x+y)+b]=3x2-4xy-7y2+(a+3b)x+(a-7b)y+ab.对应项系数相等,所以由(1)(2)解得a=-2,b=5.将a=-2,b=5代入(3),得m=-10,所以 3x2-4xy-7y2+13x-37y+m=3x2-4xy-7y2+13x-37y-10=(3x-7y+a)(x+y+b)=(3x-7y-2)(x+y+5).例14 解因为|x-3y-1|+x2+4y2=4xy,所以|x-3y-1|+x2-4xy+4y2=0即|x-3y-1|+(x-2y)2=0所以解这个方程组,得x=-2,y=-1.例15 解(1)x4+4y4=x4+4x2y2+4y4-4x2y2=(x2+2y2)2-(2xy)2=(x2+2xy+2y2)(x2-2xy+2y2).(2)x3+5x-6=x3-x+6x-6=(x3-x)+(6x-6)=x(x+1)(x-1)+6(x-1)=(x-1)(x2+x+6)例16 解因为x2-2xy-3y2=5,所以(x-3y)(x+y)=5.依题意x,y为整数,所以x-3y和x+y都是整数,于是有:解上述方程组得:例17 证明因为A=(x+2)(x-3)(x+4)(x-5)+49=(x2-x-6)(x2-x-20)+49=(x2-x)2-26(x2-x)+169=(x2-x-13)2所以A是一个完全平方数.五、课堂练习A卷:基础题A、选择题1.下列各式从左到右的变形是分解因式的是()A.a(a-b)=a2-ab B.a2-2a+1=a(a-2)+1C.x2-x=x(x-1) D.xy2-x2y=x(y2-xy)2.(x-5)(x-3)是多项式x2-px+15分解因式的结果,则p的值是()1-2004 = 100123456689。
因式分解方法(2)____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1.能熟练的运用多种方法分解因式;2.掌握十字交叉相乘的方法分解因式.1.二次三项式(1)多项式,称为字母x的二次三项式,其中称为二次项,为一次项,为常数项.例如:和都是关于x的二次三项式.(2)在多项式中,如果把看作常数,就是关于的二次三项式;如果把看作常数,就是关于的二次三项式.(3)在多项式中,看作一个整体,即,就是关于的二次三项式.同样,多项式,把看作一个整体,就是关于的二次三项式.2.十字相乘法的依据和具体内容(1)对于二次项系数为1的二次三项式方法的特征是“拆常数项,凑一次项”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的二次三项式它的特征是“拆两头,凑中间”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注意: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.1.利用十字相乘法分解因式【例1】(2014安徽省中考)分解因式:【解析】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.【答案】解:练习1.(2014四川凉山一中月考);练习2.(2014贵州黔南三中周测)__________.2.二次项系数不为1的十字相乘【例2】把下列各式分解因式:(1);(2).【解析】我们要把多项式分解成形如的形式,这里,而.另外,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,要适当增加练习,积累经验,才能提高速度和准确性.【答案】解:(1);(2).练习3. (x-3)(__________).练习4.练习5.练习6.3.把其中一个量看成一个整体【例3】分解因式:【解析】把看作一整体,从而转化为关于的二次三项式;注意,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.【答案】解:=(x+1)(x-1)(x+3)(x-3).练习7.(2014湖北恩施中考)练习8.(2014青海西宁中考)分解因式:.练习9.(2014内蒙古呼和浩特一中期中);4. 换元法分解因式【例4】分解因式:.【解析】把看作一个变量,利用换元法解之.【答案】解:设,则原式=(y-3)(y-24)+90=(y-18)(y-9).注意: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.练习10.分解因式.练习11..练习12.;5.重新分组分解因式【例5】分解因式:ca(c-a)+bc(b-c)+ab(a-b).【解析】先将前面的两个括号展开,再将展开的部分重新分组.【答案】解:ca(c-a)+bc(b-c)+ab(a-b)=(a-b)(c-a)(c-b).练习13.;练习14. 分解因式:(x2+3x+2)(4x2+8x+3)-90.6.因式分解的综合题【例6】.【解析】仔细观察式子,把这个式子变形为(x2+xy+y2)(x2+xy+y2+y2)-12y4,再把式子乘开,把x2+xy+y2看成一个整体即可因式分解。
初中数学竞赛专题培训第二讲:因式分解(二)1.双十字相乘法分解二次三项式时,我们常用十字相乘法.对于某些二元二次六项式(ax2+bxy+cy2+dx+ey+f),我们也可以用十字相乘法分解因式.例如,分解因式2x2-7xy-22y2-5x+35y-3.我们将上式按x降幂排列,并把y当作常数,于是上式可变形为2x2-(5+7y)x-(22y2-35y+3),可以看作是关于x的二次三项式.对于常数项而言,它是关于y的二次三项式,也可以用十字相乘法,分解为即:-22y2+35y-3=(2y-3)(-11y+1).再利用十字相乘法对关于x的二次三项式分解所以,原式=[x+(2y-3)][2x+(-11y+1)]=(x+2y-3)(2x-11y+1).上述因式分解的过程,实施了两次十字相乘法.如果把这两个步骤中的十字相乘图合并在一起,可得到下图:它表示的是下面三个关系式:(x+2y)(2x-11y)=2x2-7xy-22y2;(x-3)(2x+1)=2x2-5x-3;(2y-3)(-11y+1)=-22y2+35y-3.这就是所谓的双十字相乘法.用双十字相乘法对多项式ax2+bxy+cy2+dx+ey+f进行因式分解的步骤是:(1)用十字相乘法分解ax2+bxy+cy2,得到一个十字相乘图(有两列);(2)把常数项f分解成两个因式填在第三列上,要求第二、第三列构成的十字交叉之积的和等于原式中的ey,第一、第三列构成的十字交叉之积的和等于原式中的dx.例1 分解因式:(1)x2-3xy-10y2+x+9y-2;(2)x2-y2+5x+3y+4;(3)xy+y2+x-y-2;(4)6x2-7xy-3y2-xz+7yz-2z2.解(1)原式=(x-5y+2)(x+2y-1).(2)原式=(x+y+1)(x-y+4).(3)原式中缺x2项,可把这一项的系数看成0来分解.原式=(y+1)(x+y-2).(4)原式=(2x-3y+z)(3x+y-2z).说明 (4)中有三个字母,解法仍与前面的类似.2.求根法我们把形如a n x n+a n-1x n-1+…+a1x+a0(n为非负整数)的代数式称为关于x的一元多项式,并用f(x),g(x),…等记号表示,如f(x)=x2-3x+2,g(x)=x5+x2+6,…,当x=a时,多项式f(x)的值用f(a)表示.如对上面的多项式f(x)f(1)=12-3×1+2=0;f(-2)=(-2)2-3×(-2)+2=12.若f(a)=0,则称a为多项式f(x)的一个根.定理1(因式定理) 若a是一元多项式f(x)的根,即f(a)=0成立,则多项式f(x)有一个因式x-a.根据因式定理,找出一元多项式f(x)的一次因式的关键是求多项式f(x)的根.对于任意多项式f(x),要求出它的根是没有一般方法的,然而当多项式f(x)的系数都是整数时,即整系数多项式时,经常用下面的定理来判定它是否有有理根.定理2的根,则必有p是a0的约数,q是a n的约数.特别地,当a0=1时,整系数多项式f(x)的整数根均为a n的约数.我们根据上述定理,用求多项式的根来确定多项式的一次因式,从而对多项式进行因式分解.例2 分解因式:x3-4x2+6x-4.分析这是一个整系数一元多项式,原式若有整数根,必是-4的约数,逐个检验-4的约数:±1,±2,±4,只有f(2)=23-4×22+6×2-4=0,即x=2是原式的一个根,所以根据定理1,原式必有因式x-2.解法1 用分组分解法,使每组都有因式(x-2).原式=(x3-2x2)-(2x2-4x)+(2x-4)=x2(x-2)-2x(x-2)+2(x-2)=(x-2)(x2-2x+2).解法2 用多项式除法,将原式除以(x-2),所以原式=(x-2)(x2-2x+2).说明在上述解法中,特别要注意的是多项式的有理根一定是-4的约数,反之不成立,即-4的约数不一定是多项式的根.因此,必须对-4的约数逐个代入多项式进行验证.例3 分解因式:9x4-3x3+7x2-3x-2.分析因为9的约数有±1,±3,±9;-2的约数有±1,±为:所以,原式有因式9x2-3x-2.解 9x4-3x3+7x2-3x-2=9x4-3x3-2x2+9x2-3x-2=x2(9x3-3x-2)+9x2-3x-2=(9x2-3x-2)(x2+1)=(3x+1)(3x-2)(x2+1)说明若整系数多项式有分数根,可将所得出的含有分数的因式化为整系数因式,如上题中的因式可以化为9x2-3x-2,这样可以简化分解过程.总之,对一元高次多项式f(x),如果能找到一个一次因式(x-a),那么f(x)就可以分解为(x-a)g(x),而g(x)是比f(x)低一次的一元多项式,这样,我们就可以继续对g(x)进行分解了.3.待定系数法待定系数法是数学中的一种重要的解题方法,应用很广泛,这里介绍它在因式分解中的应用.在因式分解时,一些多项式经过分析,可以断定它能分解成某几个因式,但这几个因式中的某些系数尚未确定,这时可以用一些字母来表示待定的系数.由于该多项式等于这几个因式的乘积,根据多项式恒等的性质,两边对应项系数应该相等,或取多项式中原有字母的几个特殊值,列出关于待定系数的方程(或方程组),解出待定字母系数的值,这种因式分解的方法叫作待定系数法.例4 分解因式:x2+3xy+2y2+4x+5y+3.分析由于(x2+3xy+2y2)=(x+2y)(x+y),若原式可以分解因式,那么它的两个一次项一定是x+2y+m和x+y+n的形式,应用待定系数法即可求出m和n,使问题得到解决.解设x2+3xy+2y2+4x+5y+3=(x+2y+m)(x+y+n)=x2+3xy+2y2+(m+n)x+(m+2n)y+mn,比较两边对应项的系数,则有解之得m=3,n=1.所以原式=(x+2y+3)(x+y+1).说明本题也可用双十字相乘法,请同学们自己解一下.例5 分解因式:x4-2x3-27x2-44x+7.分析本题所给的是一元整系数多项式,根据前面讲过的求根法,若原式有有理根,则只可能是±1,±7(7的约数),经检验,它们都不是原式的根,所以,在有理数集内,原式没有一次因式.如果原式能分解,只能分解为(x2+ax+b)(x2+cx+d)的形式.解设原式=(x2+ax+b)(x2+cx+d)=x4+(a+c)x3+(b+d+ac)x2+(ad+bc)x+bd,所以有由bd=7,先考虑b=1,d=7有所以原式=(x2-7x+1)(x2+5x+7).说明由于因式分解的唯一性,所以对b=-1,d=-7等可以不加以考虑.本题如果b=1,d=7代入方程组后,无法确定a,c的值,就必须将bd=7的其他解代入方程组,直到求出待定系数为止.本题没有一次因式,因而无法运用求根法分解因式.但利用待定系数法,使我们找到了二次因式.由此可见,待定系数法在因式分解中也有用武之地.练习二1.用双十字相乘法分解因式:(1)x2-8xy+15y2+2x-4y-3; (2)x2-xy+2x+y-3;=(x-5y+3)(x-3y-1) =(x-1)(x-y+3) (3)3x2-11xy+6y2-xz-4yz-2z2.=(3x-2y+2z)(x-3y-z)2.用求根法分解因式:(1)x3+x2-10x-6; (2)x4+3x3-3x2-12x-4;=(x-3)(x^2+4x+2) =(x+2)(x-2)(x^2+3x+1)(3)4x4+4x3-9x2-x+2.=(x-1)(2x+1)(2x-1)(x+2)3.用待定系数法分解因式:(1)2x2+3xy-9y2+14x-3y+20; (2)x4+5x3+15x-9.= (2x-3y+4)(x+3y+5) =(x^2+3)(x^2+5x-3)。
9.6乘法公式再认识——因式分解(二)
第1课时
运用平方差公式进行分解因式
新沂市第四中学葛筱
一、教学目标:
1、使学生进一步理解因式分解的意义。
2、使学生理解平方差公式的意义,弄清公式的形式和特征。
3、会运用平方差公式分解因式。
4、通过对比整式乘法和分解因式的关系,进一步发展学生的逆向思维能力。
5、感受整式乘法和分解因式矛盾的对立统一观点。
6、培养学生积极主动参与探索的意识以及观察能力。
7、感悟换元的思想方法。
说明以前学习运用公式法分解因式,主要的评价手段是能否牢记公式的特点,在运用公式解题时过分地追求问题的熟练和技巧,无形之中影响了学生学习数学的兴趣和信心。
现在我们试图先通过对具体的数字运算或简单图形的面积计算让学生对公式有一个感性认识,让学生在与同伴交流中思考、感悟,使学生内心产生解决问题的欲望,从而进一步上升到理性认识。
这种设计更符合学生从“特殊到一般”、从“具体到抽象”的认知特点。
二、教学重点、难点:
1、理解平方差公式的意义,弄清公式的形式和特征。
2.会运用平方差公式对某些多项式进行分解因式
三、教具、学具:
投影仪、条件较好的使用多媒体演示
四、教学过程:
(一)设置情景:
情景1:小组讨论:992-1是100的整数倍吗?
你是怎样想的?
说明:学生可能直接计算出结果,应予以肯定。
在这儿可以设计系列问题予以引导:
1.判断某个数是否是另一个数的整数倍可以怎么判断?
如:12是3的整数倍吗?(学生知道就是把12分解因数。
)
2.类似地要判断992-1是100的整数倍呢?也可以想到尝试分解。
3.992-1可以写成(99+1)(99-1)吗?为什么可以这么写?9992-1可以吗?
4.a 2-1可以写成(a+1)(a -1)吗?
5.a 2-4可以写成乘积形式吗?你认为可以写成什么样子呢?
6.a 2-b 2呢?
情景2:和老师比一比,看谁算的又快又准确:572-562 962-952 (2517)2-(25
8)2
说明:算式的设计要体现出运用分解计算的简便性,以激发学生的好奇心和求知欲。
问:为什么你们没有老师算的快呢?你想知道老师是怎么计算的吗?
思考:在以上的这些算式中,你发现他们有什么共同点?用自己的语言说一说。
情景3:计算图中的阴影部分面积(用a 、b 的代数式表示)
问题一:整体计算可以怎样表示?
问题二:分割成如图两部分可以怎样计算?
问题三:比较两种计算的结果你有什么发现?
说明:学生可能先分割再整体得出:(a+b)(a -b)=a 2-b 2 (1)
也有的是先整体再分割得出 a 2-b 2=(a+b)(a -b) (2)
两种形式加以比较进一步明确整式乘法和因式分解的关系。
思考:
1.对于(1)式从左边到右边的变形叫什么?
2.对于(2)式从左边到右边的变形叫什么?
3.我们已经学习提公因式法分解因式。
在(2)式的左边有公因式吗?但它写成右边的形式是分解因式吗?可见,没有公因式的某些多项式也可以用别的方法分解。
(二)平方差公式的特征辨析:
把乘法公式(a+b)(a -b)=a 2-b 2反过来得:a 2-b 2=(a+b)(a -b) 我们可以运用这个公式对某些多项式进行分解因式。
这种方法叫运用平方差公式
法。
[议一议]:
下列多项式可以用平方差公式分解吗?
(1)x 2-y 2 (2)x 2+y 2 (3)-x 2-y 2
(4)-x 2+y 2 (5)64-a 2 (6)4x 2-9y 2
说明:这里是学生自主辨析公式特点的好机会,一定让学生自己讨论,只要能辨别哪些能用公式就可以,教师在具体使用时,可以先出示前面4道题,为了降低难度可以先把第5题写为82-a 2然后改写成64-a 2形式,让学生体会转化的数学思想。
对于最后一题若学生对幂的运算较生疏,可以适当补充练习,如:填空:4a 2=( )2 94
b 2=( )2
x 2y 2=( )2。
进而让学生自己体会公式中的a 与b 可以表示一个数,也可以表示一个式子,渗透换元的思想方法。
最后,教师可以用简练的语言总结平方差公式的特点:
1.左边特征是:二项式,每项都是平方的形式,两项的符号相反。
2.右边特征是:两个二项式的积,一个是左边两项的底数之和,另一个是这两个底数之差。
3.在乘法公式中,平方差是指计算的结果,在分解因式时,平方差是指要分解的多项式。
(三)例题教学
例1 把下列多项式分解因式:
(1) 36-25x 2 (2) 16a 2-9b 2
分析:观察是否符合平方差公式的形式,应引导学生把36、25x 2、16a 2、9b 2改写成62、(5x)2、(4a)2和(3b)2形式,能否准确的改写是本题的关键。
解: 36-25x 2=62-(5x)2
=(6+5x)(6-5x)
16a 2-9b 2=(4a)2-(3b)2
=(4a+3b)(4a -3b)
说明: (1)对于多项式中的两部分不是明显的平方形式,应先变形为平方形式,再运用公式分解,以免出现16a 2-9b 2=(16a+9b)(16a -9b)的错误。
(2)在此还要提醒防止出现分解后又乘开的现象,这是旧知识的“倒摄作用”所
引起的现象。
例2 如图,求圆环形绿化区的面积。
解:352π-152π
=π(352-152)
=(35+15)(35-15)π
=50×20π
=1000π(m2)
这个绿化区的面积是1000πm2
说明:在这里列出算式后可以让学生自己讨论怎么计算,要让学生解释他的解法,可能解释为逆运用乘法结合律,也可能解释为合并同类项,都要予以肯定,在这儿不要怕浪费时间,通过比较得出上述解法和前一节的提取公因式是一致的,从而为分解因式的一般步骤打下伏笔,即:先提公因式,再运用公式。
例3 把下列多项式分解因式:
1. (x+p)2-(x+q)2
2. 9(a+b)2-4(a-b)2
分析:在这里,尤其要重视对运用平方差公式前的多项式观察和心算,而后是进行变形。
这一点在这儿尤为重要。
解:(x+p)2-(x+q)2
=[(x+p)+(x+q)][(x+p)-(x+q)]
=(2x+p+q)(p-q)
9(a+b)2-4(a-b)2
=[3(a+b)]2-[2(a-b)]2
=[3(a+b)+2(a-b)] [3(a+b)-2(a-b)]
=(5a+b)(a+5b)
说明:设计本题的目的是让学生加深平方差公式中的a、b不仅可以表示数字、单项式,也可以是多项式,进一步渗透整体、换元的思想。
例4.(供选择)观察下列算式回答问题:
32-1=8
52-1=24=8×3
72-1=48=8×6
92-1=80=8×10
………
问:根据上述的式子,你发现了什么?你能用自己的语言表达你所发现的结论吗?你能用数学式子来说明你的结论是正确的吗?
解: 任意一个奇数的平方与1的差是8的整数倍。
(2n+1)2-1 =[(2n+1)+1][(2n+1)-1]
= (2n+2)·2n
=2(n+1)·2n
=4n(n+1)
因为n 是整数,所以n 、n+1是两个连续的整数,而两个连续的整数一定有一个是偶数,即n(n+1)是2的倍数,因此4n(n+1)是8的倍数。
(四)练习
1.下列分解因式是否正确:
(1)-x 2-y 2=(x+y)(x -y)
(2)9-25a 2=(3+25a)(3+25b)
(3)-4a 2+9b 2=(-2a+3b)(-2a -3b)
2.把下列各式分解因式:
(1) 36-x 2 (2) a 2-91
b 2 (3) x 2-16y 2
(4) x 2y 2-z 2 (5) (x+2)2-9 (6)(x+a)2-(y+b)2
(7) 25(a+b)2-4(a -b)2 (8) 0.25(x+y)2-0.81(x -y)2
3.在边长为16.4cm 的正方形纸片的四角各剪去一边长为1.8cm
的正方形,求余下的纸片的面积。
4.已知x 2-y 2=-1 , x+y=
21,求x -y 的值。
(五)小结
学生自己说出通过本节课的学习进一步理解了整式的乘法与因
式分解的关系。
能用自己的语言说出平方差公式的特点。
能体会出公式中的字母a 、b 不仅可以表示数字,而且可以是单项式、多项式。
(六)作业
1.课本P95习题9.6第一题。
2.课本P95习题9.6第二题。
3.课本P95习题9.6第六题的第一题
选做
利用因式分解计算:
(1)222001
20031001
(2)(1-221)(1-231)(1-241)…(1-291)(1-2101)
(3)已知:4m+n=90,2m -3n=10,求(m+2n)2-(3m -n)2的值。