初中数学之因式分解(一)
大周末的,正好是学习的好时候!
今天我们开始讲因式分解。
以我对初中数学的理解,因式分解学通了,那么整个中学阶段所有的计算你都过关了,这个说法毫不夸张——换句话说,这是决定你计算能力巅峰的一个章节。
然而在学校里,现在这个内容分配的课时和它在整个中学数学中的地位是不相称的。所以我将用很长很长的篇幅来详细讲解因式分解及其延伸知识。
有人会说是不是小题大做?
你如果仔细研究一下高考数学的大题,特别是解析几何和函数的题目,简直就是各种因式分解的运用,这是直接的联系;至于间接联系那就不胜枚举了,甚至到了大学学高等数学的不定积分的时候,还要用因式分解来进行裂项呢。
因式分解的方法有很多,最根本的就是:公式法。
多项式的乘法是种很有意思的运算。除法当然是它的逆运算,而因式分解也可以看成是一种逆运算。而逆运算的重要性前面已经讲过了,这里就不再讲了。
你!想!得!美!
逆运算对于计算的检查来说绝对是神兵利器!用相同的方法检查是大忌!检查最好的办法就是逆运算而不是:
一!题!多!解!
重要的事情别说三遍,三十遍贼老师都能给你念叨过去。
不是我上年纪爱唠叨。有喜欢乒乓球运动的家长知道,高手的成长过程中,机械地重复一个技术动作是再平常不过的事情,通过成千上万次地练习,让肌肉产生记忆,动作不会变形。
同样的,对于重要的理念,在整个系列中我会时不时地提起,确保作为家长的你把这种正确的理念传递给孩子。
什么?就这么点?
对啊,就这么点,欧几里得五个公设还搞出了平面几何呢。。。
所以不要看不起这几个公式,组合在一起就是千变万化——当然,这里还有一些其他的分解技巧。
最基本的叫分组分解法。
我一直强调的是,任何方法、概念、定义、定理,一定要抓住其本质。所谓的分组分解,就是指待分解的因式经过一定的排列组合之后,可以提取出公因式来。
没错,敲黑板划重点:公因式。
所以,这确实是因式分解里最简单的一种——因为你只要花点笨力气,就一定能做出来。
比如我们先来看因式分解:
只要你有把子力气,就可以进行多次尝试:
这不就试出来了?
当然,这不是我们的终极目的,我们希望的是:一次成型!
这个,有难度。
我们知道,数学难就难在你在做题目的时候是不会有这么明确的指向的。那么多技巧综合运用,我怎么知道该用哪种方法,该怎么分组?!
问题是你连简单的都没练好,怎么可能复杂的能看穿呢?
就分组分解法来说,或者再具体一点,就上面这个例子,我们看到这个式子里有两个字母,所以如果你把所有的字母都岔开,分成的组各包含一个字母,就像题目本身那样,这个一定是错误的分解方式——一组只包含字母a,一组只包含字母b,公因式?连字母公用都做不到。
第二,次数相同的尽量在一起。对于高次的多项式,我们有平方差立方差,立方和等等公式——前提是大家次数是相同的项凑在一起,即所谓的齐次多项式。我们所有的公式里是没有高低次幂混搭在一起走波西米亚风的,一定是整整齐齐的。
有了这两条,直接就能把正确的分组情况给写出来了。
我们再来看一个。
按照之前所讲的办法,首先把字母岔开,然后齐次项。。。
等等,这个就是齐次多项式啊?!
这就是传说中的稍微变一变就束手无策?
齐次多项式不假,这个时候我们还有个对称性的想法,总是和考虑的嘛:
原式
剩下的就好办了。
最后再来一个带着化归的分组分解:
既然叫分组分解,那么这个时候又该怎么办呢?
这个时候好像前面讲的又用不上了。。。
数学永远就是这么尴尬。那这个时候该怎么办?
想想自己手上有什么!(字数太多打感叹号太累了)
既然这个多项式一个减号都没有,那么我们的公式可用范围立马缩小了;而且这个多项式是二次的,那么所有立方的公式也用不了了;于是只剩下和的平方的公式了。
是不是很合理?
然而和的平方的公式只有三项啊!而且只有两个字母啊!
那就先挑出三项只有两个字母满足和的平方的公式再说啊,我们把式子改写成:
先把前三项用起来:
我们发现,中间两项又有公因式了。什么?为什么不用最后两项?
不对称,看了难受。。。
这个时候,答案呼之欲出了,把x+y当成一个整体之后,这又可以走一波和的平方的公式了!
家长在指导分组分解的时候,一定要注意几个原则:字母岔开、对称、手上的工具!
不要光说多试试,再看看。要明确告诉孩子怎么试,怎么看。哪怕是没有头绪地进行尝试,也要让孩子有顺序地试,就像
的分解过程那样尝试,保留所有尝试的记录,不要重复尝试,也不要遗漏。
贼老师,怎么又是不重复,不遗漏?
你,上道了。