常用因式分解公式 因式分解是数学中的一种重要的解题方法,应用很广泛。本文将介绍常用的因式分解公式和方法,包括待定系数法、双十字相乘法、求根法等。 1. 待定系数法 待定系数法是数学中的一种重要的解题方法,应用很广泛。在因式分解时,一些多项式经过分析,可以断定它能分解成某几个因式,但这几个因式中的某些系数尚未确定,这时可以用一些字母来表示待定的系数。由于该多项式等于这几个因式的乘积,根据多项式恒等的性质,两边对应项系数应该相等,或取多项式中原有字母的几个特殊值,列出关于待定系数的方程(或方程组),解出待定字母系数的值,这种因式分解的方法叫作待定系数法。 例 1:分解因式:x2+3xy+2y2+4x+5y+3。 分析:由于(x2+3xy+2y2)=(x+2y)(x+y),若原式可以分解因式,那么它的两个一次项一定是 x+2y+m 和 x+y+n 的形式,应用待定系数法即可求出 m 和 n,使问题得到解决。 解:设 x2+3xy+2y2+4x+5y+3=(x+2y+m)(x+y+n)=x2+3xy+2y2+(m+n)x+(m+2n)y+mn,比较两边对应项的系数,则有解之得 m=3,n=1。所以原式=(x+2y+3)(x+y+1)。 2. 双十字相乘法 双十字相乘法是另一种常用的因式分解方法。例如,分解因式:x2+3xy+2y2+4x+5y+3,可以用双十字相乘法来解决。 3. 求根法 求根法是数学中的一种重要的解题方法,应用很广泛。在一元多项式中,如果原式有有理根,那么它的根一定是±1,±7(7 的约数),经检验,它们都不是原式的根,所以,在有理数集内,原式没有一次因式。如果原式能分解,只能分解为(x2+ax+b)(x2+cx+d)的形式。 例 2:分解因式:x4-2x3-27x2-44x+7。 分析:本题所给的是一元整系数多项式,根据前面讲过的求根法,若原式有有理根,则只可能是±1,±7(7 的约数),经检验,它们都不是原式的根,所以,在有理数集内,原式没有一次因式。如果原式能分解,只能分解为(x2+ax+b)(x2+cx+d)的形式。 解:设原式=(x2+ax+b)(x2+cx+d)=x4+(a+c)x3+(b+d+ac)x2+(ad+bc)x+bd,比较两边对应项的系数,则有解之得 b=1,d=7。所以原式=(x2-7x+1)(x2+5x+7)。 4. 因式定理 定理 1(因式定理):若 a 是一元多项式 f(x) 的根,即 f(a)=0 成立,则多项式 f(x) 有一个因式 x-a。 定理 2:如果一元多项式 f(x) 的系数都是整数时,即整系数多项式时,经常用下面的定理来判定它是否有有理根。如果 p/q 是多项式 f(x) 的一个有理根,那么 p 必须是常数项 a0 的约数,q 必须是最高次项 an 的约数。 例 3:分解因式:x3-4x2+6x-4。 分析:这是一个整系数一元多项式,原式若有整数根,必是-4 的约数,逐个检验-4 的约数:±1,±2,±4,只有 f(2)=23-4×22+6×2-4=0, 即 x=2 是原式的一个根,所以根据定理 1,原式必有因式 x-2。 解法 1:用分组分解法,使每组都有因式(x-2)。 原式=(x3-2x2)-(2x2-4x)+(2x-4)=x2(x-2)-2x(x-2)+2(x-2)=(x-2)(x2-2x+2)。 解法 2:用多项式除法,将原式除以(x-2)。 原式=(x-2)(x2-2x+2)。
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