因式分解是初中数学的一个重点,也是不少学生眼中的一个难点。一般难在两个地方:一是不知如何下手;二是分解不彻底等失误。
其实因式分解并不可怕,首先需要明确1个基本方向,即因式分解是要干什么?
因式分解实际上类似于你小学时学的分解质因数,比如30=2×3×5.因式分解最终就是要把原式分解成多个因式相乘的形式,即()()()……这里每个括号表示一个因式,括号内都要化到最简。因式可以是多项式,也可以是单项式,包括单独的数字或字母。
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因式分解实际上是整式乘法的一个逆运算。就像30=2×3×5是2×3×5=30(整数乘法)的逆运算一样。所以在你做分解担心某一步出现失误时,可以把你的分解结果展开看一看是不是与上面的式子相同。
解决了因式分解要干什么的问题,接下来就是怎么做。我们能通过哪些办法从一个整式里分解出因式呢?
有这么三个基本步骤:分组分解、提取公因式、公式/十字交叉法。
当然,这三个步骤不是在任何一道题里都要同时使用的。
一个女孩在粉笔板前学习数学问题a girl studying in front of a chalk
分组分解:分组分解一般是适用于题目给出的式子项数>3的情况,常见的是4项、5项或6项,3项以内通常就不用分组了。
通常是把这些项分成2组。
对于4项的式子,一般分成1项 3项的两组,或2项 2项两组;
5项的话,通常是2项 3项的两组;
6项的话,比较常见的分成3项 3项的两组。
分组分解是为了分完组后接下来能进行后面两个步骤。
提取公因式:提取公因式是最好操作的步骤,也是拿到任何一个因式分解题首先要考虑的步骤。
实际上不管给出几项的式子,首先都要看看有没有公因式能提出来。
不过通常对于项数>3的式子,需要先分组分解后才有可能提取公因式。
公式/十字交叉法这一步是因式分解里的关键步骤,也是难点。需要掌握2个公式和一种类似于公式的方法(十字交叉法)。
其实因式分解能够运用的公式当然不止2个,但在考试范围内只需要掌握平方差公式和完全平方公式就足够了。
平方差公式:a^2 - b^2 = (a b)(a-b).
完全平方公式:a^2 ± 2ab b^2 = (a±b)^2.
我们会发现,其实从公式右边做整式乘法运算,就能得到公式左边。要特别注意公式里的符号。
这两个公式一个是2项,一个3项,所以运用起来区分是比较明显的。2项、平方相减就要考虑平方差,3项就先考虑完全平方。
十字交叉法则是完全平方公式的一个升级。(完全平方公式可以看成十字交叉法的一个特殊情况)
这种方法的原理是根据(ax by)(cx dy) = acx^2 (ad bc)xy bdy^2这个乘法做逆运算。
即
acx^2 (ad bc)xy bdy^2 =(ax by)(cx dy).
之所以要做十字交叉,是为了简便地从ac、bd、ad bc这三个系数里找出相应的a、b、c、d四个数。
看着太复杂对吗?如果在上面的式子里令y=1,就得到了只含一个未知数的十字交叉应用:
acx^2 (ad bc)x bd =(ax b)(cx d).
如果再令a=c=1,那就是十字交叉法最简单的应用:
x^2 (d b)x bd =(x b)(x d).
掌握了这三个步骤并加以综合运用,因式分解题就不用怕啦。
最简单的一些问题,用一步提取公因式就分解完成;复杂一些的,提取公因式之后可以再用公式/十字交叉法。项数更多的,需要先分组,再用提取公因式或公式/十字交叉法。
分解方法会了,为了提高做题时的正确率,下面再总结一下最容易失误的两个方面。
最容易犯的一个失误就是分解不彻底。
要保证分解彻底,就要在分解的每一步都重新审视当前的式子,化简每个括号里的因式,看看能否再用提取公因式或式/十字交叉法继续进行分解,直到每个括号里的因式都分无可分。
举例来说,最容易分解不彻底的是a^4-b^4这种,按平方差分解出的a^2-b^2又可以继续用平方差分解;或者(a^2 b^2)^2-(2ab)^2这种,按平方差分解出的a^2±2ab b^2又可以继续用完全平方分解。
另一个最容易出现的失误是在提取公因式时的运算失误。要注意2点,一是对于提出一个带负号的公因式,提出后每一项都要相应变符号(这相当于去括号运算的逆运算);二是式子里的某一项就是整个式子的公因式,那提出来之后不要漏掉这一项变成的1.
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