第3讲 因式分解
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板块考试要求A 级要求B 级要求C 级要求因式分解 了解因式分解的意义及其与整式乘法之间的关系会用提公因式法、公式法(直接用公式不超过两次)进行因式分解(指数是正整数)能运用因式分解的方法进行代数式的变型,解决有关问题板块一:十字相乘法十字相乘法:一个二次三项式2ax bx c ++,若可以分解,则一定可以写成1122()()a x c a x c ++的形式,它的系数可以写成12a a 12c c ,十字相乘法就是用试验的方法找出十字线两端的数,其实就是分解系数a ,b ,c ,使得:12a a a =,12c c c =,1221a c a c b +=,2()()()x a b x ab x a x b +++=++考查因式分解能力,在中考试题中,因式分解出现的频率很高。
重点考查的分式提取公因式、应用公式法、分组分解法及它们的综合运用。
习题类型以填空题为多,也有选择题和解答题。
重、难点中考要求例题精讲第三讲十字相乘、重组重解若24b ac -不是一个平方数,那么二次三项式2ax bx c ++就不能在有理数范围内分解 【例1】 分解因式: ⑴256x x ++ ⑵256x x -+⑶276x x ++ ⑷276x x -+【巩固】 分解因式:268x x ++【例2】 分解因式:2376a a --【巩固】 分解因式:2383x x --【巩固】 分解因式:42730x x +-【巩固】 分解因式:2273320x x --【例3】 分解因式:212x x +-【巩固】 分解因式:2612x x -+-【例4】 分解因式:2214425x y xy +-【巩固】 分解因式:22672x xy y -+【例5】 分解因式:⑴2()4()12x y x y +-+-;⑵2212()11()()2()x y x y x y x y +++-+-【巩固】 分解因式:257(1)6(1)a a ++-+【巩固】 分解因式:2(2)8(2)12a b a b ---+【巩固】 分解因式:633619216x x y y --【巩固】 分解因式:2222222(61)5(61)(1)2(1)x x x x x x ++++++++【巩固】 分解因式:222()14()24x x x x +-++板块二:选主元【例6】 分解因式:1a b c ab ac bc abc +++++++【巩固】 分解因式:2()2a b x ax a b -+++【巩固】 分解因式:222a bc ac acd abd cd d ++---【巩固】 分解因式:2222()abcx a b c x abc +++【例7】 分解因式:(6114)(31)2a a b b b +++--【巩固】 分解因式:22(1)(1)(221)y y x x y y +++++板块三:双十字相乘双十字相乘法: 对于某些二元二次六项式22ax bxy cy dx ey f +++++,可以看作先将关于x 的二次三项式22()ax by d x cy ey f +++++的“常数项”2cy ey f ++用十字相乘法分解,然后再次运用十字相乘法将关于x 的二次三项式分解。
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++++++++++。
【例1】 分解因式:⑴ 398x x -+;⑵ 432433x x x x ++++;⑶ 326116x x x +++;【例2】 分解因式:⑴ 42222222()()x a b x a b -++-;⑵ 444222222222a b c a b b c c a ---+++.经典例题 3 因式分解基本方法 板块一 拆、添项法配方法:⑴定义:在代数式中,利用添项的方法,将原多项式配上某些需要的缺项,使添项后的多项式的一部分成为一个完全平方式,这种方法叫做配方法.⑵方法:配方主要是配中项2ab ,或配一个平方项2b (或2a ).如何配方依赖于对题目特点的观察和分析.应用配方法进行因式分解时,常将多项式配成平方差公式22A B -的形式,使多项式可分解为()()A B A B -+的形式.【例3】 ⑴ 分解因式:44x +⑵ 分解因式:4224x x y y ++⑶ 分解因式:841x x ++【例4】 ⑴ 已知n 是正整数,且4216100n n -+是质数,求n 的值.⑵ 若a 为正整数,则4239a a -+为质数还是合数?并证明你的结论.⑶ 证明:54544545+是合数.经典例题知识导航板块二 配方法【例5】 分解因式:⑴ 222332x xy y x y +-+++; ⑵ 22344883x xy y x y +-+--.【例6】 分解因式:2222()3103x a b x a ab b ++-+-.探索提升板块三 双十字相乘法选主元:在对含有多个未知数的代数式进行因式分解时,可以选其中的某一个未知数为主元,把其他未知数看成是字母系数进行因式分解.【例7】 分解因式:⑴ 1a b c ab ac bc abc +++++++; ⑵ (6114)(31)2a a b b b +++--.【例8】 分解因式:⑴()()()322221211x a x a a x a ++++-+-⑵()()()222241211y x y x y +-++-探索提升知识导航板块四 主元法【拓1】 分解因式:4322928x x x x +--+.【拓2】 分解因式:33(1)()()(1)x a xy x y a b y b +---++.思维拓展【拓3】 分解因式:⑴2222222221x y z xy yz zx x y z +++++---+⑵222222a b x y ay bx --+-+⑶224443x x y y --+-⑷42221x x ax a +-+-⑸444222222222x y z x y y z z x ++---【拓4】 分解因式:222222()()(1)()()ab x y a b xy a b x y ---+-++.习题1. 分解因式:⑴ 3234x x +-;⑵ 343a a -+;⑶ 323233332a a a b b b ++++++.习题2. 分解因式:⑴ 841x x ++⑵ 42231x x -+;⑶ ()()()222241211y x y x y +-++-.复习巩固习题3. ⑴ 分解因式:4322321x x x x ++++⑵ 分解因式:43271471x x x x ++++⑶ 分解因式:444()x y x y +++习题4. 设a 是大于1的自然数,求证:44a +是个合数.习题5. 分解因式:⑴ 2265622320x xy y x y --++-; ⑵ 22243x y x y ----; ⑶ 22534x y x y -+++; ⑷ 22276212x xy y x y -++--.习题6. ⑴分解因式:22265622320x xy y xz yz z -----.⑵分解因式:222695156x xy y xz yz z -+-++.习题7. 分解因式:⑴ 2222a b ab bc ac --++; ⑵ 2222223a b ab a c ac abc b c bc -+--++.习题8. 分解因式:322222422x x z x y xyz xy y z --++-.。
第三讲因式分解基础提取公因式一.基本概念:⑴因式分解:把一个多项式化为几个整式的积的形式,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.因式分解与整式乘法互为逆变形:()m a b c ma mb mc ++++整式的乘法因式分解式中m 可以代表单项式,也可以代表多项式,它是多项式中各项都含有的因式,称为公因式. (若不特别说明,分解因式的结果必须是每个因式在有理数范围内分解完全)☆因式分解的注意事项:①结果一定是整式乘积的形式;②相同的因式的乘积要写成幂的形式;③每个因式按降幂排列,最高次项(降幂排列后的第一项)的系数均为正数(如果为负数,将负号放到括号外)④因式分解后的结果中一定不能含有大括号和中括号;⑤一定要完全分解.⑵公因式:一个多项式中每一项都含有的因式叫做这个多项式的公因式.⑶提取公因式法:如果一个多项式的各项含有公因式,那么可以把该公因式提取出来作为多项式的一个因式,提出公因式后的式子放在括号里,作为另一个因式.(最容易被忽略的方法) 提出的公因式应是各项系数的最大公因数(系数都是整数时)与各项都含有的相同字母的最低次幂的积.可以看出,提公因式法实际上就是逆用乘法分配律,即()()ma mb mc m a b c ++=++【例题1】 ★☆☆☆☆因式分解:(1)32222212164a x a bx y a x ++ (2)3223334812x y x y x y -+-【分析】 (1)原式()224341a x a by =++(2)原式()()2222423432x y x y xy x y xy x y =--+=-+-注:① 提公因式时要注意一次提净,并注意符号,保持降幂排列的习惯② 注意强调书写习惯,学完因式分解后会有很多学生分解完后忘了加后面一半的括号,写成类似下列错误格式23(21x x --,请留意!【铺垫1】 ★☆☆☆☆在提取公因数法分解因式中,如果遇到整式某些项的系数为分数,往往将分数也同时进行提取,如()211121244x x x x +=+,请分解因式:21132xy x -= . 【分析】 原式()1236x y x =-【例题2】 ★★☆☆☆因式分解: (1)232341232a b ab a b -+(2)13218483n n n a b a b a b -+-++,(n 为大于1的正整数) 【分析】 (1)提取公因式原则:化分为整 原式()22112836ab ab b a =-+ (2)原式()12242363n a b b ab a -=---【铺垫2】 ★☆☆☆☆提取公因式法,不仅仅可以提取单项式,有时候也可以是提取一个多项式,就是将题中的某式看成一个整体进行提取,请分解因式:()()23x y x y +++= .【分析】 原式()()()()2211x y x y x y x y =+++=+++【例题3】 ★★★☆☆因式分解:(1)()()()3222618121m x m x m x -----(2)()()()()43344334m n m n n m n m +----【分析】 (1)提取公因式原则:切勿漏“1”原式()()()()2221314121344m x x m m x x m =----=---⎡⎤⎣⎦(2)提取公因式原则:视“多”为一原式()()()()344334634m n m n n m n m n =-++-=-⎡⎤⎣⎦公式法逆用乘法公式将一个多项式分解因式的方法叫做公式法.①因式分解的平方差公式: 22a b -=②因式分解的完全平方公式:222a ab b ++=222a ab b -+=③因式分解的立方和公式: 33a b +=因式分解的立方差公式: 33a b -=④因式分解的完全立方公式:322333a a b ab b +++=322333a a b ab b -+-=⑤因式分解的三元完全平方公式:222222a b c ab bc ca +++++= ⑥因式分解的欧拉公式:3333a b c abc ++-=【例题4】 ★★☆☆☆因式分解:(1)22121169x y - (2)()()22x y x z +-- (3)248243x - (4)2222332n n x x +-,(n 为正整数) 【分析】 (1)原式()()11131113x y x y =+-(2)原式()()()()()()2x y x z x y x z x y z y z =++-+--=+-+⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦(3)原式()()()23168134949x x x =-=+-(4)原式()()()2221149232366n n x x x x x =-=+-【例题5】 ★★★☆☆因式分解:(1)()()()()2442x y x y x y x y -+--+ (2)4416x y -(3)()()2222223223x y x y +-+ 【分析】 (1)原式()()()()()()2222224x y x y x y x y xy x y x y ⎡⎤=-++--=-+⎣⎦(2)原式()()()()()22222244422x y x y x y x y x y =+-=++-(3)原式()()()()()222222555x y x y x y x y x y =+-=++-【例题6】 ★★★☆☆因式分解:(1)224129y xy x ++ (2)214x x -+ (3)1144n n n x x x +--+ ,(n 为大于1的正整数) (4)422463ax ax a -+- 【分析】 (1)原式()232x y =+(2)原式()22112124x x ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭ (3)原式()()2121442n n x x x x x --=-+=-(4)原式()()24222269333a x x a x =--+=--【例题7】 ★★★☆☆因式分解:(1)42241881a a b b -+(2)()()()222244x y x y x y ++-+- 【分析】 (1)原式()()()22222933a b a b a b =-=+- (2)原式()()()()()()()22224423x y x y x y x y x y x y x y =+++-+-=++-=-⎡⎤⎣⎦【例题8】 ★★☆☆☆因式分解:(1)364x + (2)33228612x y x y xy --+(3)222946124a b c ab bc ac +++-- (4)33386x y z xyz ++-【分析】 (1)原式()()24416x x x =+-+ (2)原式()32x y =-(3)原式()232a b c =+-(4)原式()()2222422x y z x y z xy yz zx =++++---【悬赏题】 ★★★★☆分解因式:()()2222224c b d a ab cd -+--- 【分析】 原式()()222222222222c b d a ab cd c b d a ab cd =-+-+--+--+()()()()()()()()2222c d a b c d a b c d a b c d a b c d a b c d a b ⎡⎤⎡⎤=---+-+⎣⎦⎣⎦=-+---+++++--【练习1】 因式分解:(1)22462x y xy xy -+-(2)23223232661324422a bc ab c a b c abc +--【分析】 (1)原式()2231xy x y =--+(2)原式()()2222223621222361abc ac b a bc abc a bc ac b =+--=---+【练习2】 因式分解:(1)223241535ax a x ax -+ (3)()()542x m n xy n m ---【分析】 (1)原式()()2211620320631515ax x ax ax ax x =-+=--- (3)原式()()()()44x m n x m n y x m n xm xn y =---=---⎡⎤⎣⎦【练习3】 因式分解:(1)2294x y - (2)()28116x y +-(3)2212516x y - (4)20.01x - 【分析】 (1)原式()()3232x y x y =-+(2)原式()()994994x y x y =+++-(3)原式()()1202016x y x y =+- (4)原式()()()()2211111001001101101100100100x x x x =-=--=-+-【练习4】 因式分解: (1)33188x y xy - (2)2424182n n a a b +-,(n 为正整数) (3)()()3933x y y x -+- (4)44x y -【分析】 (1)原式()()()2229423232xy x y xy x y x y =-=+- (2)原式()()()()()()244222222221111644422222n n n a a b a a b a b a a b a b a b =-=+-=++- (3)原式()()()()()239313391391x y x y x y x y x y ⎡⎤=---=--+--⎣⎦(4)原式()()()22x y x y x y =++-【练习5】 因式分解:(1)21881x x -+ (2)2961y y ++(3)()()21025x y x y +-++ (4)22139ab a ab -- 【分析】 (1)原式()29x =- (2)原式()231y =+(3)原式()25x y =+- (4)原式()()22119613199a b b a b =--+=--【练习6】 因式分解:(1)381x + (2)33()()x y x y +--(3)224244a b a ab b +-+-+ (4)3292727x x x +++【分析】 (1)原式()()221421x x x =+-+(2)原式()()()32233223232233336223x x y xy y x x y xy y x y y y x y =+++--+-=+=+(3)原式()22a b =+-(4)原式()33x =+【拓展1】 分解因式:88x y -【分析】 原式()()()()()()()()()44444422224422x y x y x y x y x y x y x y x y x y =+-=++-=+++-【拓展2】 分解因式:99x y -【分析】 原式()()()()()336336226336x y x x y y x y x xy y x x y y =-++=-++++【拓展3】 分解因式:66x y -【分析】 原式()()()()()()33332222x y x y x y x y x xy y x xy y =-+=-+++-+【拓展4】 分解因式:(1)642331x x x -+-(2)()()2222222242342x y z x y z +---- 【分析】 (1)原式()()()3332111x x x =-=+- (2)原式()()22224428x z x y =--+()()()()()()222284822x z y x x z x z y x y x =--=+-+-。
第三讲因式分解因式分解是针对多项式的一种恒等变形,提公因式法、公式法,分组分解法是因式分解的基本方法,通常根据多项式的项数来选择分解的方法.【例1】将x4+8分解因式正确的是()A、(x4﹣16)B、(x2+4)(x2﹣4)C、(x2+4)(x+2)(x﹣2)D、(x2+2)(x2﹣2)2考点:因式分解-运用公式法。
分析:先提取公因式,然后套用公式a2﹣b2=(a+b)(a﹣b),再进一步分解因式.解答:解:x4+8,=(x4﹣16),=(x2﹣4)(x2+4),=(x﹣2)(x+2)(x2+4).故选C.点评:本题考查了用公式法进行因式分解的能力,进行因式分解时,若一个多项式有公因式首先提取公因式,然后再套用公式进行因式分解,同时因式分解要彻底,直到不能分解为止.【例2】20、分解因式:(x﹣3)(x﹣1)+1.考点:因式分解-运用公式法。
专题:常规题型。
分析:先根据多项式的乘法整理成多项式的一般形式,然后再利用完全平方公式进行因式分解.解答:解:(x﹣3)(x﹣1)+1=x2﹣4x+3+1=x2﹣4x+4=(x﹣2)2.点评:本题考查了利用完全平方公式分解因式,先利用多项式的乘法整理成多项式的一般形式是解题的关键.【例3】分解因式x4﹣2x2+1.解:x4﹣2x2+1=(x2﹣1)2=[(x﹣1)(x+1)]2=(x﹣1)2(x+1)2.【例4】多项式x2y﹣y2z+z2x﹣x2z+y2x+z2y﹣2xyz因式分解后的结果是()A、(y﹣z)(x+y)(x﹣z)B、(y﹣z)(x﹣y)(x+z)C、(y+z)(x一y)(x+z)D、(y十z)(x+y)(x一z)考点:因式分解-分组分解法。
分析:原式是一个复杂的三元三次多项式,直接分解有一定困难,把原式整理成关于某个字母按降幂排列的多项式(y﹣z)x2+(z2+y2﹣2yz)x+z2y﹣y2z,再运用提取公因式法和十字相乘法分解因式.解答:解:x2y﹣y2z+z2x﹣x2z+y2x+z2y﹣2xyz=(y﹣z)x2+(z2+y2﹣2yz)x+z2y﹣y2z=(y﹣z)x2+(y﹣z)2x﹣yz(y﹣z)=(y﹣z)[x2+(y﹣z)x﹣yz]=(y﹣z)(x+y)(x﹣z).故选A.点评:本题考查了用分组分解法进行因式分解,难点是将原式重新整理成关于x的二次三项式,改变其结构,寻找分解的突破口.【例5】分解因式:(x2+3x)2﹣2(x2+3x)﹣8=(x+1)(x+2)(x﹣1)(x+4).考点:因式分解-十字相乘法等。