“因式分解”易错点辨析
2020-06-03文郝金良
文郝金良
整式乘法与因式分解是基本而重要的代数初步知识,是进一步学习分式和根式运算、函数等的基础,在后续的数学学习中具有重要意义,同时,也是学习物理、化学等其他学科时,不可缺少的数学基础知识。
对于整式乘法的学习,因为有了整式加减的学习经验,同学们可以很容易地完成类比和迁移,将有理数乘法的研究思路和方法,与整式乘法联系起来,将“数”的运算扩充到“式”的运算。但对于因式分解,很多同学却难以理解。因为因式分解不属于“式”的运算,而是从“逆向”的角度进行“式”的恒等变形。只有弄清因式分解的本质,才能避免混淆。下面对常见错误类型进行归纳,以帮助同学们加深理解,提高解题能力。
一、概念理解要清晰,由“和”到“积”莫模糊
例1 因式分解:
(1)(x+y)2-x2;(2)x2-4x+4。
【错解】(1)原式=(x+y+x)(x+y-x)
=(2x+y)y=y2+2xy。
【错因】因式分解是把一个多项式化成几个整式的积的形式,是由“和”到“积”的过程。由(1)可以发现,该同学会用平法差公式进行因式分解,但在求得结果后,该同学又进行了整式的计算,将“积”的形式又化为了“和”的形式。由(2)可以发现,该同学直接进行了提取,但剩余的多项式并不是整式。这两种错误,本质原因是对因式分解的概念不清楚。
【正解】(1)原式=(x+y+x)(x+y-x)=(2x+y)y。
(2)原式=(x-2)2。
二、公因式要找准,全部提取莫漏“1”
例2 因式分解:
(1)6m2n-9mn;(2)(a+b)2-a-b。
【错解】(1)原式=mn(6m-9)。
(2)原式=(a+b)2-(a+b)
=(a+b)(a+b)
=(a+b)2。
【错因】提公因式法是最基本的,也是最重要的因式分解的方法。由(1)可以发现,提公因式时,对数字系数和字母应分别进行考虑。如果是整数系数,就应该提最大公约数。为避免错误,在学习的前期,同学们可以把公因式单独写出来,以示醒目。由(2)可以发现,提公因式的本质是逆用乘法分配律,所以对一项进行整体提取后,还剩“1”,这里一定要避免漏项。我们可以在因式分解完成后,按照整式乘法,把因式再乘回去,看结果是否与原式相等。如果相同就说明没有漏项,否则就漏项了。
【正解】(1)6m2n-9mn=3mn(2m-3)。
(2)(a+b)2-a-b=(a+b)(a+b-1)。
三、套用公式要谨慎,认清a、b是前提
例3 因式分解
(2)(4a2+b2)2-16a2b2。
【错解】(1)原式
(2)原式=(4a2+b2)2-(4ab)2
=(4a2+b2-4ab)2=(2a-b)4。
【错因】对于(1),该同学可以根据平方差公式进行因式分解,但对于平方差公式a2-b2=(a+b)(a-b)的运用出现了错误,没有认清多项式中的a、b。本题应先转化的形式。然后我们可以很容易发现,公式中的“a”,再套用公式,就不易出错。对于(2),该同学混淆了平方差公式与完全平方公式,错误地认为a2-b2=(a-b)2。本质上还是对公式的理解不够透彻,对公式的认识仅仅停留在记忆层面,对公式的运用仅仅停留在“临摹”阶段,没有完全掌握公式的模型特征,更谈不上主动变形建模。
【正解】
(2)(4a2+b2)2-16a2b2=(4a2+b2)2-(4ab)2
=(4a2+b2+4ab)(4a2+b2-4ab)
=(2a+b)(22a-b)2。
四、恒等变形有技巧,分解一定要彻底
例4 因 式 分 解 :(2)-12+12x4。
【错解】(1)错误1:原式;错误2:原式=-a2b2+4ab-4=-(ab-2)2。
(2)原式=12(x4-1)=12(x2+1)(x2-1)。
【错因】对于(1),错误1和错误2都是没有理解因式分解的恒等变形本质。错误1直接改变了式子整体的符号;错误2将式子整体扩大了4倍。此题因式分解的难点在于前后有两个“-”号,因此,可以提取因数“-1”,也可以提因数“,以实现转化的目的。(2)的主要问题是分解不彻底,因式分解的结果中含有还能再分解的因式。这种情况一般出现在提公因式或者利用公式完成第一步分解后。所以同学们在完成分解后,一定要对结果进行思考,看看还能否用其他方法进行因式分解,直到不能再分解为止。
【正解】(1)解法1:原式
(2)原式=12(x4-1)
=12(x2+1)(x2-1)
=12(x2+1)(x+1)(x-1)。