14.3
因式分解
一、选择题(本题共计8小题,每题3分,共计24分,)
1.把代数式a2﹣2ab+b2分解因式,下列结果中正确的是( )
A.(a﹣b)2
B.(a+b)2
C.(a+b)(a﹣b)
D.a2﹣b2
2.下列等式从左边到右边的变形,属于因式分解的是( )
A.
B.a3﹣2a2b+ab2=a(a﹣b)2
C.x2﹣2x+1=x(x﹣2)+1
D.ab(a﹣b)=a2b﹣ab2
3.下列等式中,从左到右的变形中是因式分解的是( )
A.9x2﹣6x+1=(3x﹣1)2
B.x2﹣4x+1=x(x﹣4)+1
C.3m(m﹣n)=3m2﹣3mn
D.x+3y=(x+y)+2y
4.代数式a3b2﹣a2b3,a3b4+a4b3,a4b2﹣a2b4的公因式是( )
A.a3b2
B.a2b2
C.a2b3
D.a2b4
5.把ab+a﹣b﹣1分解因式的结果为( )
A.(a+b)(b+1)
B.(a﹣1)(b﹣1)
C.(a+1)(b﹣1)
D.(a﹣1)(b+1)
6.多项式4ab2+16a2b2﹣12a3b2c的公因式是( )
A.4ab2c
B.ab2
C.4ab2
D.4a3b2c
7.多项式x3+ax2+bx+5被x﹣1除余7,被x+1除余9,则数对(a,b)=( )
A.(﹣2,3)
B.(2,﹣3)
C.(﹣3,2)
D.(3,﹣2)
8.下列因式分解正确的是( )
A.x2﹣y2=(x﹣y)2
B.﹣a+a2=﹣a(1﹣a)
C.4x2﹣4x+1=4x(x﹣1)+1
D.a2﹣4b2=(a+4b)(a﹣4b)
二、填空题(本题共计9小题,每题3分,共计27分,)
9.分解因式:ax2﹣4ay2=
.
10.如果x﹣3是多项式2x2﹣5x+m的一个因式,则m=
.
11.分解因式:(1﹣x2)(1﹣y2)﹣4xy=
.
12.﹣3x2y3z+4x3y3z﹣6x4yz2各项的公因式是
.
13.若(x﹣3)和(x+5)是x2+px+q的因式,则p为=
.
14.在实数范围内分解因式:x2+4x+1=
.
15.分解因式:(p+1)(p﹣4)+3p=
.
16.若a、b为整数,且x2﹣x﹣1是ax17+bx16+1的因式,则a的值为
.
17.将多项式ax2﹣4ay2因式分解得
三、解答题(本题共计8小题,共计69分,)
18.(8分)分解下列因式
(1)m2n﹣mn2+mn;
(2)4x2﹣(y2﹣2y+1).
19.(8分)因式分解:x2(y﹣z)3+y2(z﹣x)3+z2(x﹣y)3.
20.(8分)因式分解:
(1)4a(x﹣y)﹣2b(y﹣x)
(2)x4﹣16.
21.(8分)把下列多项式分解因式:
(1)2x2y﹣6xy;
(2)x2+4x+4;
(3)16a2﹣4b2.
22.(9分)已知关于x的多项式3x2+x+m因式分解后有一个因式是3x﹣2.
(1)求m的值;
(2)将该多项式因式分解.
23.(9分)老师给了一个多项式,甲、乙、丙、丁四位同学分别对这个多项式进行描述,(甲):这是一个三次四项式;
(乙):常数项系数为1;(丙):这个多项式的前三项有公因式;(丁):这个多项式分解因式时要用到公式法;若这四个同学的描述都正确,请你构造两个同时满足这些描述的多项式,并将它因式分解.
24.(9分)我们借助对同一个长方形面积的不同表示,可以解释一些多项式的因式分解.例如选取图①中的A卡片1张、B卡片1张、C卡片2张,就能拼成图②所示的正方形,从而可以解释a2+2ab+b2=(a+b)2.
请用A卡片1张、B卡片2张、C卡片3张拼成一个长方形,画图并完成多项式a2+3ab+2b2的因式分解.
25.(10分)仔细阅读下面例题,解答问题:
例题:已知二次三项式x2﹣4x+m有一个因式是(x+3),求另一个因式以及m的值.
解:设另一个因式为(x+n),得
x2﹣4x+m=(x+3)(x+n)
则x2﹣4x+m=x2+(n+3)x+3n
∴.
解得:n=﹣7,m=﹣21
∴另一个因式为(x﹣7),m的值为﹣21
问题:仿照以上方法解答下面问题:
已知二次三项式2x2+3x﹣k有一个因式是(2x﹣5),求另一个因式以及k的值.
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共计8小题,每题3分,共计24分,)
1.把代数式a2﹣2ab+b2分解因式,下列结果中正确的是( )
A.(a﹣b)2
B.(a+b)2
C.(a+b)(a﹣b)
D.a2﹣b2
【分析】根据完全平方公式分解后直接选取答案即可.
【解答】解:a2﹣2ab+b2=(a﹣b)2.
故选:A.
2.下列等式从左边到右边的变形,属于因式分解的是( )
A.
B.a3﹣2a2b+ab2=a(a﹣b)2
C.x2﹣2x+1=x(x﹣2)+1
D.ab(a﹣b)=a2b﹣ab2
【分析】根据因式分解的定义逐个判断即可.
【解答】解:A、不是因式分解,故本选项不符合题意;
B、是因式分解,故本选项符合题意;
C、不是因式分解,故本选项不符合题意;
D、不是因式分解,故本选项不符合题意;
故选:B.
3.下列等式中,从左到右的变形中是因式分解的是( )
A.9x2﹣6x+1=(3x﹣1)2
B.x2﹣4x+1=x(x﹣4)+1
C.3m(m﹣n)=3m2﹣3mn
D.x+3y=(x+y)+2y
【分析】根据因式分解的定义逐个判断即可.
【解答】解:A、等式从左到右变形属于因式分解,故本选项符合题意;
B、等式从左到右变形不属于因式分解,故本选项不符合题意;
C、等式从左到右变形不属于因式分解,故本选项不符合题意;
D、等式从左到右变形不属于因式分解,故本选项不符合题意;
故选:A.
4.代数式a3b2﹣a2b3,a3b4+a4b3,a4b2﹣a2b4的公因式是( )
A.a3b2
B.a2b2
C.a2b3
D.a2b4
【分析】根据公因式是个项都有的因式,可得答案.
【解答】解:a3b2﹣a2b3=a2b2(a﹣b),
a3b4+a4b3=a3b3(b+a),
a4b2﹣a2b4=a2b2(a2﹣b2),
a3b2﹣a2b3,a3b4+a4b3,a4b2﹣a2b4的公因式是a2b2,
故选:B.
5.把ab+a﹣b﹣1分解因式的结果为( )
A.(a+b)(b+1)
B.(a﹣1)(b﹣1)
C.(a+1)(b﹣1)
D.(a﹣1)(b+1)
【分析】分别将前两项、后两项分为一组,然后用提取公因式法进行分解.
【解答】解:ab+a﹣b﹣1=(ab+a)﹣(b+1),
=a(b+1)﹣(b+1),
=(a﹣1)(b+1).
故选:D.
6.多项式4ab2+16a2b2﹣12a3b2c的公因式是( )
A.4ab2c
B.ab2
C.4ab2
D.4a3b2c
【分析】根据确定多项式中各项的公因式的方法,①定系数,即确定各项系数的最大公约数;②定字母,即确定各项的相同字母因式(或相同多项式因式);③定指数,即各项相同字母因式(或相同多项式因式)的指数的最低次幂.确定公因式即可.
【解答】解:4ab2+16a2b2﹣12a3b2c的公因式是:4ab2,
故选:C.
7.多项式x3+ax2+bx+5被x﹣1除余7,被x+1除余9,则数对(a,b)=( )
A.(﹣2,3)
B.(2,﹣3)
C.(﹣3,2)
D.(3,﹣2)
【分析】由多项式x3+ax2+bx+5被x﹣1除余7,可得x3+ax2+bx﹣2=(x﹣1)[x2+(a+1)x+(a+b+1)],由多项式x3+ax2+bx+5被x+1除余9,可得x3+ax2+bx﹣4=(x+1)[x2+(a﹣1)x+(b﹣a+1)],于是可以得到a和b的二元一次方程组,解得a和b的值即可.
【解答】解:多项式x3+ax2+bx+5被x﹣1除余7,即
x3+ax2+bx﹣2=(x﹣1)[x2+(a+1)x+(a+b+1)],
即a+b+1=2,a+b=1
被x+1除余9,即
x3+ax2+bx﹣4=(x+1)[x2+(a﹣1)x+(b﹣a+1)],
即b﹣a+1=﹣4,a﹣b=5,
联立可得:,
解得a=3,b=﹣2.
故选:D.
8.下列因式分解正确的是( )
A.x2﹣y2=(x﹣y)2
B.﹣a+a2=﹣a(1﹣a)
C.4x2﹣4x+1=4x(x﹣1)+1
D.a2﹣4b2=(a+4b)(a﹣4b)
【分析】各项分解因式得到结果,即可做出判断.
【解答】解:A、x2﹣y2=(x+y)(x﹣y),本选项错误;
B、﹣a+a2=﹣a(﹣a+1)=﹣a(1﹣a),本选项正确;
C、4x2﹣4x+1=(2x﹣1)2,本选项错误;
D、a2﹣4b2=(a+2b)(a﹣2b),本选项错误,
故选:B.
二、填空题(本题共计9小题,每题3分,共计27分,)
9.分解因式:ax2﹣4ay2= a(x+2y)(x﹣2y) .
【分析】观察原式ax2﹣4ay2,找到公因式a,提出公因式后发现x2﹣4y2符合平方差公式,利用平方差公式继续分解可得.
【解答】解:ax2﹣4ay2
=a(x2﹣4y2)
=a(x+2y)(x﹣2y).
10.如果x﹣3是多项式2x2﹣5x+m的一个因式,则m= ﹣3 .
【分析】x﹣3是多项式2x2﹣5x+m的一个因式,即方程2x2﹣5x+m=0的一个解是3,代入方程求出m的值.
【解答】解:把x=3代入方程2x2﹣5x+m=0中得18﹣15+m=0,
解得:m=﹣3.
故答案为:﹣3.
11.分解因式:(1﹣x2)(1﹣y2)﹣4xy= (xy﹣1+x+y)(xy﹣1﹣x﹣y) .
【分析】首先求出(1﹣x2)(1﹣y2)结果为1﹣x2﹣y2+x2y2,然后变为1﹣2xy+x2y2﹣x2﹣y2﹣2xy,接着利用完全平方公式分解因式即可求解.
【解答】解:(1﹣x2)(1﹣y2)﹣4xy
=1﹣x2﹣y2+x2y2﹣4xy
=1﹣2xy+x2y2﹣x2﹣y2﹣2xy
=(xy﹣1)2﹣(x+y)2
=(xy﹣1+x+y)(xy﹣1﹣x﹣y).
故答案为:(xy﹣1+x+y)(xy﹣1﹣x﹣y).
12.﹣3x2y3z+4x3y3z﹣6x4yz2各项的公因式是 ﹣x2yz .
【分析】根据确定多项式中各项的公因式,可概括为三“定”:
①定系数,即确定各项系数的最大公约数;
②定字母,即确定各项的相同字母因式(或相同多项式因式);
③定指数,即各项相同字母因式(或相同多项式因式)的指数的最低次幂找出公因式即可.
【解答】解:多项式﹣3x2y3z+4x3y3z﹣6x4yz2的公因式是:﹣x2yz.
故答案为:﹣x2yz.
13.若(x﹣3)和(x+5)是x2+px+q的因式,则p为= 2 .
【分析】由于(x﹣3)和(x+5)是x2+px+q的因式,所以(x﹣3)(x+5)=x2+px+q.根据一次项的系数相等,可得到p的值.
【解答】解:因为(x﹣3)和(x+5)是x2+px+q的因式,
所以(x﹣3)(x+5)=x2+px+q.
即x2+2x﹣15=x2+px+q
所以p=2
故答案为:2
14.在实数范围内分解因式:x2+4x+1= (x+2+)(x+2﹣) .
【分析】根据完全平方公式配方,然后再把3写成()2利用平方差公式继续分解因式.
【解答】解:x2+4x+1,
=x2+4x+4﹣3,
=(x+2)2﹣()2,
=(x+2+)(x+2﹣).
故答案为:(x+2+)(x+2﹣).
15.分解因式:(p+1)(p﹣4)+3p= (p+2)(p﹣2) .
【分析】根据题目中的式子先化简,再利用平方差公式可以进行因式分解.
【解答】解:(p+1)(p﹣4)+3p
=p2﹣3p﹣4+3p
=p2﹣4
=(p+2)(p﹣2).
16.若a、b为整数,且x2﹣x﹣1是ax17+bx16+1的因式,则a的值为 987 .
【分析】由x2﹣x﹣1是ax17+bx16+1的因式,可得当x2﹣x﹣1=0时,ax17+bx16+1=0,所以可设x1,x2是x2﹣x﹣1=0的两根,即可得方程组:,然后可消去b,根据根与系数的关系,即可得a(x1﹣x2)=x116﹣x216,再利用因式分解的知识,即可求得a的值.
【解答】解:∵x2﹣x﹣1是ax17+bx16+1的因式,
∴当x2﹣x﹣1=0时,ax17+bx16+1=0,
设x1,x2是x2﹣x﹣1=0的两根,
∴x1+x2=1,x1?x2=﹣1,
∴,
①×x216﹣②×x116得:ax117x216+x216﹣(ax217x116+x116)=0,
∴a(x1﹣x2)=x116﹣x216,
∴a=(x18+x28)(x14+x24)(x12+x22)(x1+x2),
∴x12+x22=(x1+x2)2﹣2x1x2=3,
同理可得:x14+x24=9﹣2=7,x18+x28=49﹣2=47,
∴a=47×7×3×1=987.
故答案为:987.
17.将多项式ax2﹣4ay2因式分解得 a(x+2y)(x﹣2y)
【分析】原式提取公因式,再利用平方差公式分解即可.
【解答】解:原式=a(x2﹣4y2)=a(x+2y)(x﹣2y),
故答案为:a(x+2y)(x﹣2y)
三、解答题(本题共计8小题,共计69分,)
18.(8分)分解下列因式
(1)m2n﹣mn2+mn;
(2)4x2﹣(y2﹣2y+1).
【分析】(1)直接提取公因式mn,进而分解因式得出答案;
(2)直接将原式利用完全平方公式变形,再利用平方差公式分解因式即可.
【解答】解:(1)原式=mn(m﹣n+1);
(2)原式=(2x)2﹣(y﹣1)2
=(2x+y﹣1)(2x﹣y+1).
19.(8分)因式分解:x2(y﹣z)3+y2(z﹣x)3+z2(x﹣y)3.
【分析】首先观察式子,发现当x=y时,原式值为0,于是可知式子含有因子x﹣y,进而可知原式还含因子y﹣z,z﹣x,设原式=(x﹣y)(y﹣z)(z﹣x)[A(x2+y2+z2)+B(xy+yz+zx)],令x=﹣1,y=0,z=1得2A﹣B=﹣1,令x=0,y=1,z=2得5A+2B=2,解A和B的二元一次方程组,求出A和B的值,原式即可因式分解.
【解答】解:当x=y时,原式等于0,故原式含有因子x﹣y,
又因为原式是关于x,y,z的轮换对称式,故原式还含因子y﹣z,z﹣x,
又因为原式为x,y,z的五次式,故可设x2(y﹣z)3+y2(z﹣x)3+z2(x﹣y)3
=(x﹣y)(y﹣z)(z﹣x)[A(x2+y2+z2)+B(xy+yz+zx)]
令x=﹣1,y=0,z=1得2A﹣B=﹣1,
令x=0,y=1,z=2得5A+2B=2,
解得A=0,B=1,
所以x2(y﹣z)3+y2(z﹣x)3+z2(x﹣y)3=(x﹣y)(y﹣z)(z﹣x)(xy+yz+zx).
20.(8分)因式分解:
(1)4a(x﹣y)﹣2b(y﹣x)
(2)x4﹣16.
【分析】(1)直接提取公因式2(x﹣y),进而分解因式即可;
(2)直接利用平方差公式分解因式得出即可.
【解答】解:(1)4a(x﹣y)﹣2b(y﹣x)
=4a(x﹣y)+2b(x﹣y)
=2(x﹣y)(2a+b);
(2)x4﹣16
=(x2+4)(x2﹣4)
=(x2+4)(x+2)(x﹣2).
21.(8分)把下列多项式分解因式:
(1)2x2y﹣6xy;
(2)x2+4x+4;
(3)16a2﹣4b2.
【分析】(1)直接提公因式2xy即可;
(2)直接利用完全平方公式即可;
(3)先提公因式4,再利用平方差公式即可进行因式分解.
【解答】解:(1)原式=2xy(x﹣3);
(2)原式=(x+2)2;
(3)原式=4(4a2﹣b2)=4(2a+b)(2a﹣b).
22.(9分)已知关于x的多项式3x2+x+m因式分解后有一个因式是3x﹣2.
(1)求m的值;
(2)将该多项式因式分解.
【分析】(1)由于x的多项式3x2+x+m分解因式后有一个因式是3x﹣2,所以当x=时多项式的值为0,由此得到关于m的方程,解方程即可求出m的值;
(2)把m的值代入3x2+x+m,再利用十字相乘法进行因式分解,即可求出答案.
【解答】解:(1)∵x的多项式3x2+x+m分解因式后有一个因式是3x﹣2,
当x=时多项式的值为0,
即3×++m=0,
∴2+m=0,
∴m=﹣2;
(2)3x2+x+m=3x2+x﹣2=(x+1)(3x﹣2);
故答案为:m=﹣2,(x+1)(3x﹣2).
23.(9分)老师给了一个多项式,甲、乙、丙、丁四位同学分别对这个多项式进行描述,(甲):这是一个三次四项式;
(乙):常数项系数为1;(丙):这个多项式的前三项有公因式;(丁):这个多项式分解因式时要用到公式法;若这四个同学的描述都正确,请你构造两个同时满足这些描述的多项式,并将它因式分解.
【分析】根据分组法、提公因式法分解因式分解,可得答案.
【解答】解:x3﹣x2﹣x+1=x2(x﹣1)﹣(x﹣1)=(x﹣1)2(x+1)
4x3﹣4x2﹣x+1=4x2(x﹣1)﹣(x﹣1)=(x﹣1)(2x+1)(2x﹣1)
24.(9分)我们借助对同一个长方形面积的不同表示,可以解释一些多项式的因式分解.例如选取图①中的A卡片1张、B卡片1张、C卡片2张,就能拼成图②所示的正方形,从而可以解释a2+2ab+b2=(a+b)2.
请用A卡片1张、B卡片2张、C卡片3张拼成一个长方形,画图并完成多项式a2+3ab+2b2的因式分解.
【分析】先用A卡片1张、B卡片2张、C卡片3张拼成如图③长方形,然后利用面积相等可完成多项式a2+3ab+2b2的因式分解.
【解答】解:如图③,
所以a2+3ab+2b2=(a+2b)(a+b).
25.(10分)仔细阅读下面例题,解答问题:
例题:已知二次三项式x2﹣4x+m有一个因式是(x+3),求另一个因式以及m的值.
解:设另一个因式为(x+n),得
x2﹣4x+m=(x+3)(x+n)
则x2﹣4x+m=x2+(n+3)x+3n
∴.
解得:n=﹣7,m=﹣21
∴另一个因式为(x﹣7),m的值为﹣21
问题:仿照以上方法解答下面问题:
已知二次三项式2x2+3x﹣k有一个因式是(2x﹣5),求另一个因式以及k的值.
【分析】根据例题中的已知的两个式子的关系,两个中二次三项式x2﹣4x+m的二次项系数是1,因式是(x+3)的一次项系数也是1,利用待定系数法求出另一个因式.所求的式子2x2+3x﹣k的二次项系数是2,因式是(2x﹣5)的一次项系数是2,则另一个因式的一次项系数一定是1,利用待定系数法,就可以求出另一个因式.
【解答】解:设另一个因式为(x+a),得(1分)
2x2+3x﹣k=(2x﹣5)(x+a)(2分)
则2x2+3x﹣k=2x2+(2a﹣5)x﹣5a(4分)
∴(6分)
解得:a=4,k=20(8分)
故另一个因式为(x+4),k的值为20(9分)