因式分解难题
上图所示是一道因式分解的题目,呈现的形式很新颖。三个矩形的面积分别用二次多项式表示,需要小镇做题家自己把题目的几何语言翻译成代数语言,并展示因式分解的技巧,解出问号处的代数式。
因为,长方形面积=长×宽
所以,题目翻译后如下图所示:
不过,觉得题目画的图形比例不对,缺乏数学的严谨。
不过,也不追究了,假装没看见。
接下来,开始解题。
步骤1和2
步骤3到步骤6
最终,答案浮出水面。
因式分解可以看成多项式乘法的逆运算。举个例子,乘法公式
(a b)(a-b)=a²-b²
从左到右是乘法公式,从右到左是因式分解。
大数学家没有做出来因式分解有的题目很难,连大数学家都没有做出来。
莱布尼茨是17世纪德国著名数学家,微积分创始人之一。他不会分解代数式x⁴ a⁴,认为这个式子不能再分解了。
18世纪的英国数学家泰勒说,x⁴ a⁴还可以进一步分解,把它分解成(x² √2ax a²)(x²-√2ax a²),泰勒分解的方法并不复杂,用的是常见的配方法:
这个历史事实告诉我们,掌握代数中的基本概念和基本方法还不算太难,但是能够灵活运用这些方法,去解决一些综合性问题却比较困难,这需要掌握一些技巧。
因式分解精讲因式分解的方法很多,提取公因式和运用公式法暂不讲。来看看其它方法。
事非经过不知难,其中的技巧需要大家细心体会。
因式分解的妙用举个例子,可能会让你感到意外。
到银行新开一张储蓄卡,柜员要求你设置一个六位数的密码。密码的管理是件麻烦事,用生日作为密码,虽然好记,但是容易泄密。因此,最好能够有一套简单的程序,既方便记忆,又不容易被别人破译,万一自己一时忘记了,也能够用一套程序把它找回来。
八年级学到的因式分解,就能够帮助我们设计这样一套拟定密码的程序。下面举例说明。
例如,我们选择一个二项式x⁶-1,把它分解因式:
x⁶-1=(x³)²-1
=(x³-1)(x³ 1)
=(x-1)(x 1)(x²-x 1)(x² x 1)
解说1
解说2
(x-1)(x 1)(x²-x 1)(x² x 1)
取x=8,就可以算出上式各因式的值:
从左到右,分别为
7,9,57,73
于是,我们就可以用795773作为密码。
如果取x=5,就得到另一个密码:462131
这个方法只要记住一个特殊的多项式和一个数字,一般不容易忘记密码,忘记了也能够再推算出来。
再举个例子,选择二项式x⁴-y⁴,分解因式,
x⁴-y⁴=(x-y)(x y)(x² y²)
取x=y=8,则各因式的值分别是
0,16,128
于是,得到了一个六位数的密码。
总之,这个方法非常灵活,可以充分发挥你的想象力,编制你需要的密码。为了便于记忆,可以固定一个多项式,适当调整字母的取值,编制出多种密码。
最后,值得指出的是,在通信技术飞速发展的今天,信息已经成为人类生活中最重要的资源之一,无论是军事,政治还是商业等领域,信息的保密工作都特别重要。现代保密技术的一个基本思想,在编制密码的工作中,就特别重视对因式分解技术的应用。
因式分解的其它用途就不讲了。
熟练掌握各种技巧,因式分解从此不再难分难解。
科学尚未普及,媒体还需努力,感谢阅读,再见。
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