Skip to content

因式分解

概念

本知识点位于人教版8上第14节第3部分

初步概念

因式分解是将一个\({\color{Red} \mathbf{多项式}}\) 分解成几个\({\color{Red} \mathbf{整式}}\) 的积的形式。也就是二次分配(整式乘法)的逆运算。

例:

\[ a^2+b^2+2ab=(a+b)^2 \]

注:不可颠倒,颠倒就是二次分配(整式乘法)了

注:人教版课本定义因式分解为整式乘法的逆运算,而非二次分配的逆运算。

课本定义

(人教版8上P114)

根据整式的乘法,可以联想得到:

\({{x^2}+x=x(x+1)}\)

\({x^2-1=(x+1)(x-1)}\)

上面我们把一个多项式化成了几个整式的积的形式,像这样的式子变形叫 做这个多项式的因式分解(factorization),也叫做把这个多项式分解因式.

可以看出,因式分解与整式乘法是方向相反的变形,即:

x21整式乘法因式分解(x+1)(x1){{x^2}-1} \xrightleftharpoons[整式乘法]{因式分解}{(x+1)(x-1)}

编者吐槽:\(\LaTeX\)太难写了


计算方法

提公因式法

前置:整式、同底数幂的运算

公因式是 \({\color{Red} \mathbf{一个}}\) 多项式中每一项都含有的相同的因式。例如\(pa+pb+pc\)中的\(p\)即为\(pa+pb+pc\)的公因式。

提公因式法则是将多项式的公因式提出来,将原式转化为公因式*另一个因式(a/公因式+b/公因式+...)

使用提取公因式时需要注意:

提取完公因式后的式子不应再含有任何公因式。

例如\({8a^3b^2+12ab^3c}\) 不应提取为 \({4×(2a^3b^2 + 3ab^3c)}\)

(因为\(2a^3b^2 + 3ab^3c\)中还含有公因式\(ab^2\)

例1:

\[ 10x^2y^3+5xy^4 \]

分解因式

解析:

观察式子,发现\(10x^2y^3\)\(5xy^4\) 都含有公因式\(5xy^3\)

将公因式\(5xy^3\)提取后得到\(5xy^3×(2x+y)\)

答:\(10x^2y^3+5xy^4 = 5xy^3×(2x+y)\)


例2:

因式分解:

\[{8a^3b^2+12ab^3c}\]

解析:

观察式子,发现\(8a^3b^2\)\(12ab^3c\) 都含有公因式\(4ab^2\)

将公因式\(4ab^2\)提取后得到\(4ab^2×(2a^2+3bc)\)

答:\(8a^3b^2+12ab^3c = 4ab^2×(2a^2+3bc)\)


公式法

前置知识:平方差公式、完全平方公式(还未更新)

公式法就是通过公式达成因式分解的目的,具体如下:

通过平方差公式进行因式分解

我们知道平方差公式:

\[ (a+b)(a-b)=a^2-b^2 \]

将等号两边互换位置得:

\[ a^2-b^2 = (a+b)(a-b) \]

将实际的式子带入后即可得到因式分解后的结果


例1

因式分解:

\[ 4x^2 - 9 \]

解析:

\(4x^2 = (2x)^2\)\(9 = 3^2\)

\(4x^2 - 9 = (2x)^2 - 3^2\)

带入公式得:

\[ 原式 \\ = (2x)^2 - 3^2 \\ = (2x+3)(2x-3) \]

答:\(4x^2 - 9 = (2x+3)(2x-3)\)


例2

因式分解:

\(x^4 - y^4\)

解析:

\(x^4 - y^4\)

\({ = (x^2)^2 - (y^2)^2 }\)

\({ = (x^2+y^2)(x^2-y^2) }\)

\({ = (x^2+y^2)(x+y)(x-y)}\)


通过完全平方公式进行因式分解

我们知道完全平方公式:

\[ (a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2 \]
\[ (a-b)^2 = a^2 - 2ab + b^2 \]

将等号两边互换位置得:

\[ a^2 + 2ab + b^2 = (a+b)^2 \]
\[ a^2 - 2ab + b^2 = (a-b)^2 \]

将实际的式子带入后即可得到因式分解后的结果


例1

TODO