因式分解题型“秀”
2024-08-26陈秋欣
一、结论探究型
例1 若k为任意整数,则([2k+3])2 - [4k2]的值总能( ).
A. 被2整除 B. 被3整除 C. 被5整除 D. 被7整除
解析:用平方差公式因式分解,得到乘积的形式,即可找到能被整除的数或式.
([2k+3])2 - [4k2] = ([2k+3+2k])([2k+3-2k]) [=3]([4k+3]),
∵3([4k+3])能被3整除,∴([2k+3])2 - [4k2]的值总能被3整除.
故选B.
二、阅读理解型
例2 我们知道,两个奇数相加、相减的结果是偶数,两个偶数相加、相减的结果是偶数,一个奇数与一个偶数相加、相减的结果是奇数. 现有由[n]([n≥2])个正整数排成的一组数,记为[x1,x2,x3]…xn,任意改变它们的顺序后记作[y1,y2,y3]…yn,若P = ([x1-y1])([x2-y2])([x3-y3])…([xn-yn]),分析下列说法:①P可以为0;②当n是奇数时,P是偶数;③当n是偶数时,P是奇数. 其中正确的个数是( ).
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
解析:根据题意,当[xn=yn]时,[P=0],则①正确. 当[n]是奇数时,两个奇数相加、相减的结果是偶数,两个偶数相加、相减的结果也是偶数,那么[P]中一定有一个偶数因数([xn-yn]),所以[P]是偶数,则②正确. 当n是偶数时,由②可知,[P]中一定有一个偶数因数([xn-yn]),所以[P]是偶数,则③错误. 故选C.
三、数形结合型
例3 我们在学习许多代数公式时,可以用几何图形来推理验证. 观察图1,[a2-1] = a(a - 1) +([a-1])=([a-1])([a+1]). 接下来,观察图2,通过类比思考,因式分解[a3-1=] ________= ________.
解析:观察图2可得两种计算方法:①三个长方体相加;②大正方体减去小正方体,按要求列出式子,即可解答.
将图2看作三个长方体相加时,可得:
a × a × (a - 1) + 1 × a × (a - 1) + 1 × 1 × (a - 1) = a2(a - 1) + a(a - 1) + (a - 1)
= ([a-1])([a2+a+1]).
故应填[a2]([a-1]) + [a]([a-1]) + ([a-1]),([a-1])([a2+a+1]).
四、综合实践型
例4 八年级课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:将[2a-3ab-4+6b]因式分解.
【观察】经过小组合作交流,小明得到了如下的解决方法:
解法一:原式 = ([2a-3ab]) - ([4-6b]) = a([2-3b]) - 2([2-3b]) = ([2-3b])([a-2]).
解法二:原式 = ([2a-4]) - ([3ab-6b]) = 2([a-2]) - 3b([a-2]) = ([a-2])([2-3b]).
【感悟】当遇到项数较多的多项式无法直接进行因式分解时,我们可以将多项式分为若干组,再利用提取公因式法、公式法达到因式分解的目的,这就是因式分解的分组分解法. 分组分解法在代数式的化简、求值及方程、函数等学习中起着重要的作用. (温馨提示:因式分解一定要分解到不能再分解为止)
【类比】(1)请用分组分解法将[x2-a2+x+a]因式分解.
【挑战】(2)请用分组分解法将[ax+a2-2ab-bx+b2]因式分解.
【应用】(3)“赵爽弦图”是我国古代数学的骄傲,我们利用它验证了勾股定理. 如图3,“赵爽弦图”是由四个全等的直角三角形围成的一个大正方形,中间是一个小正方形. 若直角三角形的两条直角边长分别是a和[b]([agt;b]),斜边长是3,小正方形的面积是1. 根据以上信息,先将[a4-2a3b+2a2b2-2ab3+b4]因式分解,再求值.
解析:(1)直接将前两项和后两项分别组合,利用平方差公式分解后再提取公因式即可.
[x2-a2+x+a] = ([x2-a2]) + ([x+a])
= ([x+a])([x-a]) + ([x+a]) = ([x+a])([x-a+1]).
(2)先分组,利用完全平方公式和提取公因式法分解后,再提取公因式即可.
[ax+a2-2ab-bx+b2] = ([a2-2ab+b2]) + ([ax-bx])
= ([a-b])2 + x([a-b]) = ([a-b])([a-b+x]).
(3)分组后提取公因式,并利用完全平方公式分解因式,再由勾股定理及面积公式得到[a2+b2=9],([a-b])2 = 1,运用整体思维易得答案.
[a4-2a3b+2a2b2-2ab3+b4] = ([a4+2a2b2+b4]) - ([2a3b+2ab3])
= ([a2+b2])2 - 2ab([a2+b2]) = ([a2+b2])([a2-2ab+b2])
= ([a2+b2])(a - b)2 ,
根据题意得[a2+b2=9],(a - b)2 = 1,∴原式[=9].
(作者单位:山东省枣庄市台儿庄区明远学校插花校区)