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因式分解的四个技巧

2021-09-17李欣雅

语数外学习·初中版 2021年11期
关键词:因式公因式元法

李欣雅

因式分解即把一个多项式转化为几个最简整式的乘积的形式.它与整式乘法互逆,是代数中不可或缺的恒等变形方法,也是解答代数问题的有力工具.因式分解的方法有很多,同学们除了要掌握提公因式法、公式法、十字相乘法等基本方法外,还应根据多项式的具体结构特征,灵活选用一些特殊的技巧.这样不仅可使问题化难为易,化繁为简,还有助于提高同学们的数学思维能力.下面就介绍几种因式分解的巧妙方法.

一、拆项法

因式分解是多项式乘法的逆运算.在进行多项式乘法运算时,整理、化简会将几个同类项合并为一项,或将两个仅符号相反的同类项相互抵消为零.因此,在进行因式分解时,有些多项式就会“缺项”,如最高次数是三次,无二次项或者无一次项等,这时就需要恢复那些被合并或相互抵消的项,即把多项式中的某一项拆成两项或多项,再用基本方法分解,问题便会迎刃而解.

点评:由此题可以看出,用拆项的方法分解因式时,要拆哪些项并无固定要求,主要是需依据对题目特点的观察,灵活变化.因此,拆项法是因式分解的诸多方法中技巧性最强的一种.

二、添项法

添项法是指在某些多项式的因式分解过程中,给多项式中先加后减相同的项,然后再考虑使用公式法或提取公因式法分解因式.

1.为运用“公式法”添项

为运用“公式法”添项,一般先将多项式中某两项的平方和凑成完全平方式 (据此可知应添加的项),然后运用平方差公式分解因式.

2.为运用“提公因式法”添项

为“提公因式法”添项,一般添加缺少的项,或将某个因式添项后,多项式的各项都含有相同的因式,这样就可以运用提公因式法分解因式.

点评:一般来说,添项后要能运用提公因式法、公式法、十字相乘法、分组分解法分解.如果添项后不能运用这四种基本方法分解,添项也是无用的.

三、换元法

有些复杂的多项式,如果把其中某些部分看作一个整体,用一个新的字母代替,将含“新字母”的多项式分解因式,最后将“新字母”用原来的式子代换,得到原多项式因式分解的结果,这种方法就是换元法.因式分解中的换元有多种具体方法,如整体代换、对称代换、平均代换等.

1.整体代换

整体代换把即将要分解的多项式中的某一部分视为一个整体,并用新的变元代替它,从而将多项式简化,使之能用基本方法分解因式.

分析:若展开后再用分组分解法分解因式,则变形相当困难;若把 x2-3x 看作一个整体, 并用新变元 y 来代替它,即设 y =x2-3x ,则原式变形为 y2-2y -8,可用十字相乘法或配方法分解因式.

2.對称代换

对称代换法指的是在原多项式中,如果其中出现对称形式的代数式,可用两个字母(元)分别代换原多项式中的代数式,采用对称代换法进行换元再分解因式.

分析:直接去括号分解因式显然不可取,但以 x ,y 的和积对称式为辅助元求解,就方便简洁许多.

3.平均代换

平均代换法指的是对原代数式中存在实质联系的两部分,取它们的算术平均值,将这个算术平均值换元,以实现因式分解的目的.

例6分解因式:(x +1)4+(x +3)4-272.

分析:直接去括号太复杂,取两个括号内的常数的平均数进行均值换元,便于合并,简化运算.

点评:使用换元法的关键是选择辅助元.在选择辅助元时,要反复比较式子中重复出现的整体结构,寻找最恰当的辅助元.恰当地换元能起到减少项数,降低次数和凸显隐含因式等作用.

四、主元法

在分解含多个字母的代数式时,选取其中一个字母为主元,将其他字母看成是常数,把代数式整理成关于主元的降幂排列(或升幂排列)的多项式,然后再进行因式分解,这种分解因式的方法就是主元法.变换主元可以将多项式原来的结构重新组合,其中隐蔽的关系在新组合中就会充分暴露出来,这样有利于分解因式.

1.选取低次元作主元

在运用主元法分解因式时,如果题目中的多项式多元次数不同,可选次数较低的为主元,其余元可作为已知的常数,通过降幂达到分解因式的目的.

分析:此多项式是关于 x 的三次多项式,直接分解有一定困难,若改变视角,视次数最低的字母 a 为主元,把 x 的三次式变成关于 a的二次式,问题就简单多了.

2.次数相同时任选一元为主元

在运用主元法分解因式时,如果遇到多项式中多元(字母)次数相同的情况,可任意挑选一个元为主元,其余元作为已知的常数,重新排列组合,通过减少项数来分解因式.

分析:此多项式项数太多,难以下手,但只要将处于同等地位中的 a,b 任选一个视为“主元”,整理成关于 a(或 b)的二次三项式再分组,问题就简单多了.

点评:有些因式分解题,运用常规方法难以分解时,若能打破常规,从问题的反面思考,反客为主,往往能迅速找到分解的突破口,从而可避繁就简,收到事半功倍的效果.

上期《〈一元一次方程〉巩固练习》参考答案

1.C;2.C;3.A;4.D;5.D;6.4;7. x=;8.去分母,等式的基本性质;

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