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高一年级 (15-16岁)

高中数学 因式分解

因式分解就是把展开倒过来做,把一个多项式重新写成几个多项式的乘积。 设想一个面积为x² + 5x + 6的长方形,要求它的长和宽:找出和为5、积为6的两个数2和3,就能分解成(x + 2)(x + 3)。 含有x⁴、看起来很难的式子,令x² = t就变成熟悉的二次式;三次及以上的式子,可以先用因式定理找到一个根作为突破口。 第一幅图中,面积模型的四块随a、b变化;第二幅图中,用换元法分解的过程随系数k变化。

因式分解是乘法的逆过程

因式分解是把展开倒过来的过程。就像已知长方形面积的式子,反过来求它的长和宽。

2
3
💡 由和与积找两个数
①对于x² + px + q,找出和为p、积为q的两个数
②若这两个数是a、b,则x² + px + q = (x + a)(x + b)
③从面积模型看,右上的长方形bx和左下的长方形ax面积之和是px,右下长方形的面积ab就是q

因式分解公式

公式

必须掌握的因式分解公式

用换元法因式分解

看起来复杂的式子,恰当换元后就成了二次式。出现x⁴就令x² = t,反复出现同一个整体就用一个字母代替它。

3
🔑 换元分解的步骤
①看到相同的整体,就用一个字母代替
②x⁴ + ax² + b型的式子,令x² = t就变成t的二次式
③先把t的二次式分解,再把t换回x²
④换回后的因式中如果还有x² − 4这样能继续分解的,就分解到底

因式分解从哪里入手

先提公因式
提公因式 → 套公式 → 换元或因式定理
按这个顺序检查,大多数式子都能分解
平方差公式
a² − b² = (a + b)(a − b)
最常用的因式分解公式

例题与单元测试

例题 1
分解因式:x³ + 8。
1
8 = 2³,所以用立方和公式 a³ + b³ = (a + b)(a² − ab + b²)。
a³ + b³ = (a + b)(a² − ab + b²)
2
代入a = x,b = 2。
x³ + 2³ = (x + 2)(x² − 2x + 4)
▸ (x + 2)(x² − 2x + 4)
后面的x² − 2x + 4,判别式为4 − 16 < 0,在实数范围内不能再分解。
例题 2
分解因式:x⁴ − 13x² + 36。
1
令x² = t,得到t的二次式。
t² − 13t + 36 = (t − 4)(t − 9)
2
把t换回x²,再用平方差公式把每个因式继续分解。
(x² − 4)(x² − 9) = (x − 2)(x + 2)(x − 3)(x + 3)
▸ (x − 2)(x + 2)(x − 3)(x + 3)
停在(x² − 4)(x² − 9)就还没有分解彻底。换回之后,一定要检查还能不能继续分解。

小结

二次三项式的分解
x² + (a + b)x + ab = (x + a)(x + b)
由和与积找出两个因式
立方和与立方差
a³ ± b³ = (a ± b)(a² ∓ ab + b²)
后一个括号中间项的符号与前面相反
高一 校内考试 题型
将多项式 x³ − 2x² − 5x + 6 因式分解为?
①(x − 1)(x − 2)(x + 3)
②(x − 1)(x + 2)(x − 3)
③(x + 1)(x − 2)(x − 3)
④(x − 1)(x − 2)(x − 3)
⑤(x + 1)(x + 2)(x − 3)
▸ ② (x − 1)(x + 2)(x − 3)
1
代入 x = 1 得 0,由因式定理知 x − 1 是因式。
f(1) = 1 − 2 − 5 + 6 = 0
2
作除法求商,再继续分解。
(x − 1)(x² − x − 6) = (x − 1)(x + 2)(x − 3)
🎯 常考要点
①先看有没有公因式
②两项都是平方形式时用平方差公式
③三项时检查是否为a² ± 2ab + b²,能否写成完全平方
④含x⁴的式子试着令x² = t
⑤三次及以上的式子,代入常数项的因数找使值为0的数,再用因式定理得到一次因式

最后更新

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