分解因式中要重视整体思想的运用
2008-08-27明师
明 师
数学的思想方法比数学知识更为重要,这是因为知识的记忆是暂时的,思想与方法的掌握是永久的;知识只能使人受益于一时,思想与方法将使人受益于终生.著名数学教育家波利亚在上世纪60年代曾作过统计,普通中学的学生,毕业后在其工作中需要用到数学的约占全部学生的30%,而其余的70%则几乎用不到任何具体的数学知识.正是基于这样的分析,波利亚认为:“一个教师,他在教解题时应当教三分之一的数学和三分之二的常识(即指一般性的思想方法或思维模式).”这就是说,数学学习必须重视数学思想方法.
在分解因式中,整体思想就是一种很值得重视的数学思想.例如,对二次三项式a2-7a-18分解因式后,如果将等式a2-7a-18=(a-9)(a+2)中的字母a进行变量变换,即将a变为x2,得x4-7x2-18=(x2-9)(x2+2);将a变为x2-3x,得(x2-3x)2-7(x2-3x)-18=(x2-3x-9)(x2-3x+2).通过变元,把字母变成多项式,反过来,如果将某些多项式看做一个字母,就可以利用换元法分解因式.这就体现了整体思想.
有些多项式,表面上看较复杂,若能注意到题中的整体所在,利用整体思想去把握,则能化繁为简,化难为易.
例1 分解因式:(x2+x)2-14(x2+x)+24.
解析:在整体思想的指导下,我们很快地想到用换元法分解因式,即设x2+x=u,则:
原式=u2-14u+24=(u-2)(u-12)=(x2+x-2)(x2+x-12)
=(x+2)(x-1)(x+4)(x-3).
例2 分解因式:(x2-3x+2)(x2-3x-4)-72.
解析:在整体思想的指导下,我们也很容易地得到以下的几种解题方案.
方案1:将x2-3x看做一个整体,原式=(x2-3x)2-2(x2-3x)-80=(x2-3x-10)(x2-3x+8)=(x-5)(x+2)(x2-3x+8).
方案2:将x2-3x+2看做一个整体,原式=(x2-3x+2)2-6(x2-3x+2)-72=(x2-3x+2-12)(x2-3x+2+6)=(x-5)(x+2)(x2-3x+8).
方案3:将x2-3x-4看做一个整体,原式=(x2-3x-4+6)(x2-3x-4)-72=(x2-3x-4)2+6(x2-3x-4)-72=(x2-3x-4+12)(x2-3x-4-6)=(x-5)(x+2)(x2-3x+8).
以上两例,正是由于整体思想,使得繁与简、新与旧达到和谐的统一.
数学问题的相似性是普遍存在的.根据多项式与多项式之间的异同点,抓住其本质特征,运用类比思想去处理,则能将生疏的问题转化为熟悉的问题.
例3 分解因式:(x+1)(x+3)(x+5)(x+7)+15.
解析:可将乘积(x+1)(x+3)(x+5)(x+7)转化为两个二次三项式(并且它们的一次项和二次项相同)的乘积.明确了解题的方向,再观察系数特点,就会发现(x+1)(x+3)(x+5)(x+7)+15=(x2+8x+7)(x2+8x+15)+15,从而转化为已解过的问题,利用整体思想不难加以解决,具体分解略.
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