【名师支招】我这么做因式分解(二)
双十字相乘法:二次六项式
对于一元的多项式,常见的是二次三项式,若增加一元,则常见为二次六项式,如下:
这样的多项式如何分解呢?
首先考虑一下次数,作为一个二次式,分解的结果一般为一次式×一次式,所以对于二次六项式分解的结果,一般为:
先确定形式,再确定具体的系数,就会离正确答案更接近
其中满足:
要是这么解方程组的话可能就就要呵呵了,如十字相乘一样,这里也有一套简便的算法,用来分析每一项系数,名:双十字相乘法。
顾名思义,用两次十字相乘就好了。举个例子吧:
对比分解后可能的结果
可以这么理解:
(1)挑选x、y项:
(2)挑选x、常数项:
(3)挑选y、常数项:
从整式乘法的计算过程反推因式分解的各项系数,项数较多的情况先挑选部分项来分析。
综合一下就是:
这样看不是用了三次十字相乘吗?为什么叫双十字相乘呢?
回顾我们计算的(1)、(2)、(3),根据(1)可以确定x、y项的系数,根据(2)可以确定常数项,所以只需要两次就可以确定每一项系数!
不过这里要特别注意的是,双十字相乘法通常选用(1)、(3),如上述例子,因为x²系数为1,所以如果选用x、常数项分解来确定常数项的话,不能确定1和3的位置,即是
还是
这个由y说了算,因为y²的系数不为1,所以选取系数不为1的二次项作为第二次十字相乘。
最终,这个题目的过程只要这样就行:
故
所以取名“双十字相乘法”应该可以说是非常贴切了吧!
主元法:未知数个数≥2
先解个方程:
很简单吧,把(a²+1)直接除过去,就可以得到
,为了避免除数为0的情况,故意把系数设计为(a²+1)也是煞费苦心。
等等,题目说解方程,但并未具体说明是关于谁的方程,这里的三个字母a、b、x都是普普通通的字母,为何就默认把x看成未知数了?
所谓主元法利用的就是这样的思想,当出现多个字母的时候,选取其中一个看成主元,然后将多项式整理成关于这个主元的降幂排列,再用恰当的方法作因式分解。
例:
选取x作为主元,可将式子整理为:
接下来用十字相乘即可:
是不是也很简单?
再比如:
乍一看是不是毫无头绪,采用主元的思想对上述式子重新整理一遍,不妨将a看成主元,整理成关于a的降幂排列:
可以把这个式子看成是关于字母a的二次三项式,b、c都只是参数罢了。是否感觉有点豁然开朗,接着用十字相乘法作因式分解
所以
遇到这种多元多项式,可以考虑选定一个字母(宜最高次不超过2次)作为主元,重新整理多项式,达到简化问题的效果。
拆添项:当多项式有点像公式的时候
拆添项可以再细分为“拆”、“添”。
所谓“拆”,比如:
所谓“添”,比如:
整式乘法里的合并同类项倒过来即为拆添项。
看点例子吧
1、四次式:
这玩意能分解?像x²+4在有理数范围内是不能分解的,但并不代表
不能分解,因为次数更高,所以操作空间就更大了些。
将
看成是
,便可知这里两项均可化为完全平方,所以还缺个中间项,补上:
2、五次式:
分析发现有(x+1),若再添上x²即可构成(x²+x+1)是(x³-1)的因式。
3、系数规律:
各项系数分别为1、1、4、3、3,可将4拆成1+3,即可凑一组1+1+1,一组3+3+3。将4x²拆为x²和3x²,可得:
拆添项作为一种方法其实有点尴尬,它并没有针对性地解决某种形式的问题,但在有些题型中,巧妙地拆添,会有意想不到的收获。
换元法:当一个代数式反复出现的时候,即可通过换元,达到简化式子的效果。
1、降次换元
例:
记x³=u,
其实换元对于式子本身并未改变什么,采用相同的思路不用换元也可做出来,换元的目的只是让式子看起来更简单,帮助我们找到解决问题的思路。
2、构造相同因式换元
例:
将(x+1)与(x+4)先相乘,(x+2)与(x+3)先相乘,可得:
于是两个括号里便都有了(x²+5x),此时可将(x²+5x+4)替换为t,也可将(x²+5x+5)替换为t。
记x²+5x+5=t,则:
例:
分析:可将(x+1)与(x+6)相乘,得(x²+7x+6);将(x+2)与)(x+3)相乘,得(x²+5x+6),于是在两个括号中便都有了(x²+6)
此处可记(x²+6x+6)=t,则:
在没有相同式子的时候,想方设法构造出相同式子,也不失为一种思路。
换元法并非仅限于因式分解,在很多代数问题中,都可运用这种方法。比如:
解方程:
令
,
,
考虑到
,
有
构造方程
,解得:
,
所以x=2或-2。
这四种方法也是因式分解中常用的方法和技巧,理解每一种方法的思路,多一种方法便多一条思路。