因式分解的常见应用
2011-12-29王乐彰
成才之路 2011年15期
因式分解是初中数学中极为重要的知识,也是学习解一元二次方程、一元二次不等式等知识的基础。它在数学中有着广泛的应用。根据题目的特点,灵活运用因式分解,可以提高解题速度。本文就其常见的应用,结合实例进行归纳与探讨。
1. 利用因式分解求代数式的值
例1若n为正整数,并且|a-b+1|+(c+d+2008)2=0。求2d(a-b)2n-1+(c-d)(a-b)2n-1的值。
解:由非负数的性质知a-b=-1,c+d=-2008。
又∵n为正整数,
∴2n-1为奇数。
∵2d(a-b)2n-1+(c-d)(a-b)2n-1=(a-b)2n-1(2d+c-d)=(a-b)2n-1(c+d)=(-1)2n-1×(-2008)=2008。
例2若x2+xy+y=14,y2+xy+x=28,求x+y的值。
解:将两方程相加,得(x+y)2+(x+y)=42。
于是(x+y-6)(x+y+7)=0,
所以x+y=6或者x+y=-7。
2. 利用因式分解求最值
例3设x、y都是正整数,且使+=y,求y的最大值。
解:∵x、y均为正整数,
=m与也均为非负整数,
∴设=m,=n(m、n为非负整数,且m
x+100=n2………………②
②-①,得n2-m2=216,
即(n-m)(n+m)=23×33。
∵y=m+n,要求y的最大值,即要求m+n的最大值,
又∵n-m与n+m具有相同的奇偶性,
∴m+n的最大值为23×33=108,即y的最大值为108。
3. 利用因式分解化简代数式
例4若a2+4ab+4b2-1=0,化简a3+2a2b+a2。
解:由已知得(a+2b)2=1,∴a+2b±1。
∴a+2b=1时,a3+2a2b+a2=a2(a+2b+1)=2a2。
a+2b=-1时,a3+2a2b+a2=a2(a+2b+1)=0。
4. 利用因式分解证明代数恒等式
例5求证:a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc=(a+b+c)2。
解:左边=(a2+b2+2ab)+(ac+2bc)+c2
=(a+b)2+2c(a+b)+c2
=(a+b+c)2=右边。
5. 利用因式分解证明代数不等式
例6已知a、b、c为△ABC的三条边长,求证:a2+b2-c2-
2ab<0。
证明:∵a2+b2-c2-2ab =(a-b)2-c2=(a-b-c)(a-b