第5讲 因式分解
知识点1 提公因式法
一、因式分解
把一个多项式化成几个整式积的形式,叫做把这个多项式因式分解,也叫做把这个多项式分解因式.
要点诠释:(1)因式分解只针对多项式,而不是针对单项式,是对这个多项式的整体,而不是部分,因式分解的结果只能是整式的积的形式.
(2)要把一个多项式分解到每一个因式不能再分解为止.
(3)因式分解和整式乘法是互逆的运算,二者不能混淆.因式分解是一种恒等变形,而整式乘法是一种运算.
二、公因式
多项式的各项中都含有相同的因式,那么这个相同的因式就叫做公因式.
要点诠释:(1)公因式必须是每一项中都含有的因式.
(2)公因式可以是一个数,也可以是一个字母,还可以是一个多项式.
(3)公因式的确定分为数字系数和字母两部分:①公因式的系数是各项系数的最大公约数.②字母是各项中相同的字母,指数取各字母指数最低的.
三、提公因式法
把多项式分解成两个因式的乘积的形式,其中一个因式是各项的公因式,另一个因式是,即,而正好是除以所得的商,这种因式分解的方法叫提公因式法.
要点诠释:(1)提公因式法分解因式实际上是逆用乘法分配律,
即 .
(2)用提公因式法分解因式的关键是准确找出多项式各项的公因式.
(3)当多项式第一项的系数是负数时,通常先提出“—”号,使括号内的第一项的系数变为正数,同时多项式的各项都要变号.
(4)用提公因式法分解因式时,若多项式的某项与公因式相等或它们的和为零,则提取公因式后,该项变为:“+1”或“-1”,不要把该项漏掉,或认为是0而出现错误.
1.(2017秋 兰陵县期末)将3x(a﹣b)﹣9y(b﹣a)因式分解,应提的公因式是( )
A.3x﹣9y B.3x+9y C.a﹣b D.3(a﹣b)
2.(2018 庐江县模拟)若实数a、b满足a+b=5,a2b+ab2=﹣10,则ab的值是_____.
3.(2018春 沭阳县期中)已知x+y=6,xy=4,求下列各式的值:
(1)x2y+xy2
(2)x2+y2
4.(2017春 郯城县月考)因式分解
(1)10a(x﹣y)2+5ax(y﹣x)
(2)(x+y)2﹣10(x+y)+25.
知识点2公式法
一、公式法——平方差公式
两个数的平方差等于这两个数的和与这两个数的差的积,即:
要点诠释:(1)逆用乘法公式将特殊的多项式分解因式.
(2)平方差公式的特点:左边是两个数(整式)的平方,且符号相反,右边是两个数(整式)的和与这两个数(整式)的差的积.
(3)套用公式时要注意字母和的广泛意义,、可以是字母,也可以是单项式或多项式.
二、公式法——完全平方公式
两个数的平方和加上(减去)这两个数的积的2倍,等于这两个数的和(差)的平方.
即,.
形如,的式子叫做完全平方式.
要点诠释:(1)逆用乘法公式将特殊的三项式分解因式;
(2)完全平方公式的特点:左边是二次三项式,是这两数的平方和加(或减)这两数之积的2倍. 右边是两数的和(或差)的平方.
(3)完全平方公式有两个,二者不能互相代替,注意二者的使用条件.
(4)套用公式时要注意字母和的广泛意义,、可以是字母,也可以是单项式或多项式.
1.(2018 高阳县一模)计算:1252﹣50×125+252=( )
A.100 B.150 C.10000 D.22500
2.(2018春 无锡期中)把多项式﹣x2﹣2x﹣1分解因式所得的结果是( )
A.(﹣x﹣1)2 B.﹣(x﹣1)2 C.(x﹣1)2 D.﹣(x+1)2
3.(2018 南海区校级二模)已知a与b互为相反数,则代数式a2+2ab+b2﹣2018的值为______.
4.(2017春 沧州期末)下面是某同学对多项式(x2﹣4x+2)(x2﹣4x+6)+4进行因式分解的过程.
解:设x2﹣4x=y,
原式=(y+2)(y+6)+4 (第一步)
=y2+8y+16 (第二步)
=(y+4)2(第三步)
=(x2﹣4x+4)2(第四步)
(1)该同学第二步到第三步运用了因式分解的____.
A.提取公因式
B.平方差公式
C.两数和的完全平方公式
D.两数差的完全平方公式
(2)该同学因式分解的结果是否彻底?_____.(填“彻底”或“不彻底”)若不彻底,请直接写出因式分解的最后结果________.
(3)请你模仿以上方法尝试对多项式(x2﹣2x)(x2﹣2x+2)+1进行因式分解.
5.(2017春 温江区期末)已知x+2y=3,x﹣2y=5,求x2﹣4y2﹣8的值.
知识点3分组分解法
对于一个多项式的整体,若不能直接运用提公因式法和公式法进行因式分解时,可考虑分步处理的方法,即把这个多项式分成几组,先对各组分别分解因式,然后再对整体作因式分解——分组分解法.即先对题目进行分组,然后再分解因式.
要点诠释:分组分解法分解因式常用的思路有:
方法 分类 分组方法 特点
分组分解法 四项 二项、二项 ①按字母分组②按系数分组
③符合公式的两项分组
三项、一项 先完全平方公式后平方差公式
五项 三项、二项 各组之间有公因式
六项 三项、三项
二项、二项、二项 各组之间有公因式
三项、二项、一项 可化为二次三项式
1.(2016秋 巫溪县期末)将一个多项式分组后,可提公因式或运用公式继续分解的方法是因式分解中的分组分解法,一般的分组分解法有四种形式,即“2+2”分法、“3+1”分法、“3+2”分法及“3+3”分法等.
如“2+2”分法:
ax+ay+bx+by
=(ax+ay)+(bx+by)
=a(x+y)+b(x+y)
=(x+y)(a+b)
请你仿照以上方法,探索并解决下列问题:
(1)分解因式:x2﹣y2﹣x﹣y;
(2)分解因式:9m2﹣4x2+4xy﹣y2;
(3)分解因式:4a2+4a﹣4a2b2﹣b2﹣4ab2+1.
2.(2017秋 唐河县期中)观察下面分解因式的过程,并完成后面的习题
分解因式:am+an+bm+bn
解法一:原式=(am+an)+(bm+bn)
=a(m+n)+b(m+n)
=(m+n)(a+b)
解法二:原式=(am+bm)+(an+bn)
=m(a+b)+n(a+b)
=(a+b)(m+n)
根据你发现的方法,分解因式:
(1)mx﹣my+nx﹣ny
(2)2a+4b﹣3ma﹣6mb.
3.(2018春 合浦县期中)因式分解:a2﹣2ab+b2﹣1.
4.(2017秋 雁江区校级期中)因式分解
(1)﹣a2﹣a
(2)(x+y)(5m+3n)2﹣(x+y)(m﹣n)2
(3)(a2+6a)2+18(a2+6a)+81
(4)x2﹣4x﹣y2+4.
知识点4十字相乘法
利用十字交叉线来分解系数,把二次三项式分解因式的方法叫做十字相乘法.
对于二次三项式,若存在 ,则
要点诠释:(1)在对分解因式时,要先从常数项的正、负入手,若,则同号(若,则异号),然后依据一次项系数的正负再确定的符号
(2)若中的为整数时,要先将分解成两个整数的积(要考虑到分解的各种可能),然后看这两个整数之和能否等于,直到凑对为止.
1.(2017秋 万州区期末)因式分解x2+ax+b,甲看错了a的值,分解的结果是(x+6)(x﹣2),乙看错了b的值,分解的结果为(x﹣8)(x+4),那么x2+ax+b分解因式正确的结果为( )
A.(x+3)(x﹣4) B.(x+4)(x﹣3) C.(x+6)(x﹣2) D.(x+2)(x﹣6)
2.(2018 诸城市一模)因式分解:x3y﹣2x2y﹣3xy=_______.
3.(2018 高密市二模)因式分解:﹣2x2y+8xy﹣6y=________.
4.(2017秋 香洲区期末)阅读下列材料:
材料1、将一个形如x2+px+q的二次三项式因式分解时,如果能满足q=mn且p=m+n,则可以把x2+px+q因式分解成(x+m) (x+n)
(1)x2+4x+3=(x+1)(x+3)(2)x2﹣4x﹣12=(x﹣6)(x+2)
材料2、因式分解:(x+y)2+2(x+y)+1
解:将“x+y”看成一个整体,令x+y=A,则原式=A2+2A+1=(A+1)2
再将“A”还原,得:原式=(x+y+1)2
上述解题用到“整体思想”,整体思想是数学解题中常见的一种思想方法,请你解答下列问题:
(1)根据材料1,把x2﹣6x+8分解因式.
(2)结合材料1和材料2,完成下面小题:
①分解因式:(x﹣y)2+4(x﹣y)+3;
②分解因式:m(m+2)(m2+2m﹣2)﹣3.
5.(2017秋 诸暨市期末)李伟课余时间非常喜欢研究数学,在一次课外阅读中遇到一个解一元二次不等式的问题:x2﹣2x﹣3>0.
经过思考,他给出了下列解法:
解:左边因式分解可得:(x+1)(x﹣3)>0,
或,
解得x>3或x<﹣1.
聪明的你,请根据上述思想求一元二次不等式的解集:(x﹣1)(x﹣2)(x﹣3)>0.
知识点5因式分解的应用
1.(2018 重庆模拟)任意一个正整数n,都可以表示为:n=a×b×c(a≤b≤c,a,b,c均为正整数),在n的所有表示结果中,如果|2b﹣(a+c)|最小,我们就称a×b×c是n的“阶梯三分法”,并规定:F(n)=,例如:6=1×1×6=1×2×3,因为|2×1﹣(1+6)|=5,|2×2﹣(1+3)|=0,5>0,所以1×2×3是6的阶梯三分法,即F(6)==2.
(1)如果一个正整数p是另一个正整数q的立方,那么称正整数p是立方数,求证:对于任意一个立方数m,总有F(m)=2.
(2)t是一个两位正整数,t=10x+y(1≤x≤9,0≤y≤9,且x≥y,x+y≤10,x和y均为整数),t的23倍加上各个数位上的数字之和,结果能被13整除,我们就称这个数t为“满意数”,求所有“满意数”中F(t)的最小值.
2.(2018 南岸区模拟)对于一个各个数位上的数字均不为零的三位正整数n,如果它的百位数字、十位数字、个位数字是由依次增加相同的非零数字组成,则称这个三位数为“递增数”,记为D(n),把这个“递增数”的百位数字与个位数字交换位置后,得到321,即E(123)=321,规定F(n)=,如F(123)==1.
(1)计算:F(159),F(246);
(2)若D(s)是百位数字为1的数,D(t)是个位数字为9的数,且满足F(s)+F(t)=5,记k=,求k的最大值.
3.(2018春 开福区校级期末)如图,在一个大圆盘中有4个相同的小圆盘,已知大、小圆盘的半径都是整数,阴影部分的面积为5π cm2.求大、小圆盘的半径.
4(2017秋 南关区校级期末)如图,四边形ABCD与四边形DEFG都是正方形,设AB=a,DE=b(a>b).
(1)写出AG的长度(用含字母a,b的代数式表示);
(2)观察图形,当用不同的方法表示图形中阴影部分的面积时,你能获得一个因式分解公式,请将这个公式写出来;
(3)如果正方形ABCD的边长比正方形DEFG的边长多16cm,它们的面积相差960cm2,试利用(2)中的公式,求a,b的值.
5.(2017秋 咸安区期末)阅读下列材料:
常用分解因式的方法有提取公因式法、公式法及十字相乘法,但有部分多项式只单纯用上述方法就无法分解,如x2﹣2xy+y2﹣16,我们细心观察这个式子就会发现,前三项符合完全平方公式,进行变形后可以与第四项结合再运用平方差公式进行分解.过程如下:
x2﹣2xy+y2﹣16=(x﹣y)2﹣16=(x﹣y+4)(x﹣y﹣4)
这种分解因式的方法叫分组分解法.利用这种分组的思想方法解决下列问题:
(1)分解因式:x2﹣4y2﹣2x+4y;
(2)△ABC三边a,b,c满足a2+c2+2b2﹣2ab﹣2bc=0,判断△ABC的形状,并说明理由.
9第5讲 因式分解
知识点1 提公因式法
一、因式分解
把一个多项式化成几个整式积的形式,叫做把这个多项式因式分解,也叫做把这个多项式分解因式.
要点诠释:(1)因式分解只针对多项式,而不是针对单项式,是对这个多项式的整体,而不是部分,因式分解的结果只能是整式的积的形式.
(2)要把一个多项式分解到每一个因式不能再分解为止.
(3)因式分解和整式乘法是互逆的运算,二者不能混淆.因式分解是一种恒等变形,而整式乘法是一种运算.
二、公因式
多项式的各项中都含有相同的因式,那么这个相同的因式就叫做公因式.
要点诠释:(1)公因式必须是每一项中都含有的因式.
(2)公因式可以是一个数,也可以是一个字母,还可以是一个多项式.
(3)公因式的确定分为数字系数和字母两部分:①公因式的系数是各项系数的最大公约数.②字母是各项中相同的字母,指数取各字母指数最低的.
三、提公因式法
把多项式分解成两个因式的乘积的形式,其中一个因式是各项的公因式,另一个因式是,即,而正好是除以所得的商,这种因式分解的方法叫提公因式法.
要点诠释:(1)提公因式法分解因式实际上是逆用乘法分配律,
即 .
(2)用提公因式法分解因式的关键是准确找出多项式各项的公因式.
(3)当多项式第一项的系数是负数时,通常先提出“—”号,使括号内的第一项的系数变为正数,同时多项式的各项都要变号.
(4)用提公因式法分解因式时,若多项式的某项与公因式相等或它们的和为零,则提取公因式后,该项变为:“+1”或“-1”,不要把该项漏掉,或认为是0而出现错误.
1.(2017秋 兰陵县期末)将3x(a﹣b)﹣9y(b﹣a)因式分解,应提的公因式是( )
A.3x﹣9y B.3x+9y C.a﹣b D.3(a﹣b)
【解答】解:将3x(a﹣b)﹣9y(b﹣a)=3x(a﹣b)+9y(a﹣b)因式分解,应提的公因式是3(a﹣b).
故选:D.
2.(2018 庐江县模拟)若实数a、b满足a+b=5,a2b+ab2=﹣10,则ab的值是_____.
【解答】解:∵a2b+ab2=﹣10,
∴ab(a+b)=﹣10,
∵a+b=5,
∴ab=﹣2.
故答案为:﹣2.
3.(2018春 沭阳县期中)已知x+y=6,xy=4,求下列各式的值:
(1)x2y+xy2
(2)x2+y2
【解答】解:(1)当x+y=6、xy=4时,
原式=xy(x+y)=4×6=24;
(2)当x+y=6、xy=4时,
原式=(x+y)2﹣2xy
=62﹣2×4
=36﹣8
=28.
4.(2017春 郯城县月考)因式分解
(1)10a(x﹣y)2+5ax(y﹣x)
(2)(x+y)2﹣10(x+y)+25.
【解答】解:(1)10a(x﹣y)2+5ax(y﹣x)
=10a(x﹣y)2﹣5ax(x﹣y)
=5a(x﹣y)[2(x﹣y)﹣x]
=5a(x﹣y)(x﹣2y);
(2)(x+y)2﹣10(x+y)+25=(x+y﹣5)2.
知识点2公式法
一、公式法——平方差公式
两个数的平方差等于这两个数的和与这两个数的差的积,即:
要点诠释:(1)逆用乘法公式将特殊的多项式分解因式.
(2)平方差公式的特点:左边是两个数(整式)的平方,且符号相反,右边是两个数(整式)的和与这两个数(整式)的差的积.
(3)套用公式时要注意字母和的广泛意义,、可以是字母,也可以是单项式或多项式.
二、公式法——完全平方公式
两个数的平方和加上(减去)这两个数的积的2倍,等于这两个数的和(差)的平方.
即,.
形如,的式子叫做完全平方式.
要点诠释:(1)逆用乘法公式将特殊的三项式分解因式;
(2)完全平方公式的特点:左边是二次三项式,是这两数的平方和加(或减)这两数之积的2倍. 右边是两数的和(或差)的平方.
(3)完全平方公式有两个,二者不能互相代替,注意二者的使用条件.
(4)套用公式时要注意字母和的广泛意义,、可以是字母,也可以是单项式或多项式.
1.(2018 高阳县一模)计算:1252﹣50×125+252=( )
A.100 B.150 C.10000 D.22500
【解答】解:1252﹣50×125+252
=(125﹣25)2
=10000.
故选:C.
2.(2018春 无锡期中)把多项式﹣x2﹣2x﹣1分解因式所得的结果是( )
A.(﹣x﹣1)2 B.﹣(x﹣1)2 C.(x﹣1)2 D.﹣(x+1)2
【解答】解:﹣x2﹣2x﹣1
=﹣(x2+2x+1)
=﹣(x+1)2.
故选:D.
3.(2018 南海区校级二模)已知a与b互为相反数,则代数式a2+2ab+b2﹣2018的值为______.
【解答】解:∵a与b互为相反数,
∴a+b=0,
则原式=a2+2ab+b2﹣2018
=(a+b)2﹣2018
=0﹣2018
=﹣2018.
故答案为:﹣2018.
4.(2017春 沧州期末)下面是某同学对多项式(x2﹣4x+2)(x2﹣4x+6)+4进行因式分解的过程.
解:设x2﹣4x=y,
原式=(y+2)(y+6)+4 (第一步)
=y2+8y+16 (第二步)
=(y+4)2(第三步)
=(x2﹣4x+4)2(第四步)
(1)该同学第二步到第三步运用了因式分解的____.
A.提取公因式
B.平方差公式
C.两数和的完全平方公式
D.两数差的完全平方公式
(2)该同学因式分解的结果是否彻底?_____.(填“彻底”或“不彻底”)若不彻底,请直接写出因式分解的最后结果________.
(3)请你模仿以上方法尝试对多项式(x2﹣2x)(x2﹣2x+2)+1进行因式分解.
【解答】解:(1)该同学第二步到第三步运用了因式分解的两数和的完全平方公式;
故选:C;
(2)该同学因式分解的结果不彻底,
原式=(x2﹣4x+4)2=(x﹣2)4;
故答案为:不彻底,(x﹣2)4;
(3)(x2﹣2x)(x2﹣2x+2)+1
=(x2﹣2x)2+2(x2﹣2x)+1
=(x2﹣2x+1)2
=(x﹣1)4.
5.(2017春 温江区期末)已知x+2y=3,x﹣2y=5,求x2﹣4y2﹣8的值.
【解答】解:当x+2y=3,x﹣2y=5时,
原式=(x+2y)(x﹣2y)﹣8
=3×5﹣8
=15﹣8
=7.
知识点3分组分解法
对于一个多项式的整体,若不能直接运用提公因式法和公式法进行因式分解时,可考虑分步处理的方法,即把这个多项式分成几组,先对各组分别分解因式,然后再对整体作因式分解——分组分解法.即先对题目进行分组,然后再分解因式.
要点诠释:分组分解法分解因式常用的思路有:
方法 分类 分组方法 特点
分组分解法 四项 二项、二项 ①按字母分组②按系数分组
③符合公式的两项分组
三项、一项 先完全平方公式后平方差公式
五项 三项、二项 各组之间有公因式
六项 三项、三项
二项、二项、二项 各组之间有公因式
三项、二项、一项 可化为二次三项式
1.(2016秋 巫溪县期末)将一个多项式分组后,可提公因式或运用公式继续分解的方法是因式分解中的分组分解法,一般的分组分解法有四种形式,即“2+2”分法、“3+1”分法、“3+2”分法及“3+3”分法等.
如“2+2”分法:
ax+ay+bx+by
=(ax+ay)+(bx+by)
=a(x+y)+b(x+y)
=(x+y)(a+b)
请你仿照以上方法,探索并解决下列问题:
(1)分解因式:x2﹣y2﹣x﹣y;
(2)分解因式:9m2﹣4x2+4xy﹣y2;
(3)分解因式:4a2+4a﹣4a2b2﹣b2﹣4ab2+1.
【解答】解:(1)x2﹣y2﹣x﹣y
=(x2﹣y2)﹣(x+y)
=(x+y)(x﹣y)﹣(x+y)
=(x+y)(x﹣y﹣1);
(2)9m2﹣4x2+4xy﹣y2
=9m2﹣(4x2﹣4xy+y2)
=(3m)2﹣(2x﹣y)2
=(3m+2x﹣y)(3m﹣2x+y);
(3)4a2+4a﹣4a2b2﹣b2﹣4ab2+1
=(2a+1)2﹣b2(2a+1)2
=(2a+1)2(1+b)(1﹣b).
2.(2017秋 唐河县期中)观察下面分解因式的过程,并完成后面的习题
分解因式:am+an+bm+bn
解法一:原式=(am+an)+(bm+bn)
=a(m+n)+b(m+n)
=(m+n)(a+b)
解法二:原式=(am+bm)+(an+bn)
=m(a+b)+n(a+b)
=(a+b)(m+n)
根据你发现的方法,分解因式:
(1)mx﹣my+nx﹣ny
(2)2a+4b﹣3ma﹣6mb.
【解答】(1)解法一:原式=(mx﹣my)+(nx﹣ny)
=m(x﹣y)+n(x﹣y)
=(m+n)(x﹣y);
解法二:原式=(mx+nx)﹣(my+ny)
=x(m+n)﹣y(m+n)
=(m+n)(x﹣y);
(2)解法一:原式=(2a+4b)﹣(3ma+6mb)
=2(a+2b)﹣3m(a+2b)
=(2﹣3m)(a+2b);
解法二:原式=(2a﹣3ma)+(4b﹣6mb)
=a(2﹣3m)+2b(2﹣3m)
=(2﹣3m)(a+2b).
3.(2018春 合浦县期中)因式分解:a2﹣2ab+b2﹣1.
【解答】解:a2﹣2ab+b2﹣1,
=(a﹣b)2﹣1,
=(a﹣b+1)(a﹣b﹣1).
4.(2017秋 雁江区校级期中)因式分解
(1)﹣a2﹣a
(2)(x+y)(5m+3n)2﹣(x+y)(m﹣n)2
(3)(a2+6a)2+18(a2+6a)+81
(4)x2﹣4x﹣y2+4.
【解答】解:(1)﹣a2﹣a=﹣a(a+1)
(2)(x+y)(5m+3n)2﹣(x+y)(m﹣n)2
=(x+y)(5m+3n+m﹣n)(5m+3n﹣m+n)
=(x+y)(6m+2n)(4m+4n)
=8(x+y)(3m+n)(m+n)
(3)(a2+6a)2+18(a2+6a)+81=(a2+6a+9)2=(a+3)4
(4)x2﹣4x﹣y2+4=(x﹣2)2﹣y2=(x﹣2+y)(x﹣2﹣y)
知识点4十字相乘法
利用十字交叉线来分解系数,把二次三项式分解因式的方法叫做十字相乘法.
对于二次三项式,若存在 ,则
要点诠释:(1)在对分解因式时,要先从常数项的正、负入手,若,则同号(若,则异号),然后依据一次项系数的正负再确定的符号
(2)若中的为整数时,要先将分解成两个整数的积(要考虑到分解的各种可能),然后看这两个整数之和能否等于,直到凑对为止.
1.(2017秋 万州区期末)因式分解x2+ax+b,甲看错了a的值,分解的结果是(x+6)(x﹣2),乙看错了b的值,分解的结果为(x﹣8)(x+4),那么x2+ax+b分解因式正确的结果为( )
A.(x+3)(x﹣4) B.(x+4)(x﹣3) C.(x+6)(x﹣2) D.(x+2)(x﹣6)
【解答】解:甲看错了a的值:x2+ax+b=(x+6)(x﹣2)=x2+4x﹣12,
∴b=﹣12
乙看错了b的值:x2+ax+b=(x﹣8)(x+4)=x2﹣4x﹣32,
∴a=﹣4
∴x2+ax+b分解因式正确的结果:x2﹣4x﹣12=(x﹣6)(x+2)
故选:D.
2.(2018 诸城市一模)因式分解:x3y﹣2x2y﹣3xy=_______.
【解答】解:x3y﹣2x2y﹣3xy
=xy(x2﹣2xy﹣3)
=xy(x+1)(x﹣3).
故答案为:xy(x+1)(x﹣3).
3.(2018 高密市二模)因式分解:﹣2x2y+8xy﹣6y=________.
【解答】解:原式=﹣2y(x2﹣4x+3)=﹣2y(x﹣1)(x﹣3),
故答案为:﹣2y(x﹣1)(x﹣3)
4.(2017秋 香洲区期末)阅读下列材料:
材料1、将一个形如x2+px+q的二次三项式因式分解时,如果能满足q=mn且p=m+n,则可以把x2+px+q因式分解成(x+m) (x+n)
(1)x2+4x+3=(x+1)(x+3)(2)x2﹣4x﹣12=(x﹣6)(x+2)
材料2、因式分解:(x+y)2+2(x+y)+1
解:将“x+y”看成一个整体,令x+y=A,则原式=A2+2A+1=(A+1)2
再将“A”还原,得:原式=(x+y+1)2
上述解题用到“整体思想”,整体思想是数学解题中常见的一种思想方法,请你解答下列问题:
(1)根据材料1,把x2﹣6x+8分解因式.
(2)结合材料1和材料2,完成下面小题:
①分解因式:(x﹣y)2+4(x﹣y)+3;
②分解因式:m(m+2)(m2+2m﹣2)﹣3.
【解答】解:(1)x2﹣6x+8=(x﹣2)(x﹣4);
(2)①令A=x﹣y,
则原式=A2+4A+3=(A+1)(A+3),
所以(x﹣y)2+4(x﹣y)+3=(x﹣y+1)(x﹣y+3);
②令B=m2+2m,
则原式=B(B﹣2)﹣3
=B2﹣2B﹣3
=(B+1)(B﹣3),
所以原式=(m2+2m+1)(m2+2m﹣3)
=(m+1)2(m﹣1)(m+3).
5.(2017秋 诸暨市期末)李伟课余时间非常喜欢研究数学,在一次课外阅读中遇到一个解一元二次不等式的问题:x2﹣2x﹣3>0.
经过思考,他给出了下列解法:
解:左边因式分解可得:(x+1)(x﹣3)>0,
或,
解得x>3或x<﹣1.
聪明的你,请根据上述思想求一元二次不等式的解集:(x﹣1)(x﹣2)(x﹣3)>0.
【解答】解:由题意知x﹣1、x﹣2、x﹣3中负数的个数为偶数个,
则①,解得:x>3;
②,解得:1<x<2;
∴x>3或1<x<2.
知识点5因式分解的应用
1.(2018 重庆模拟)任意一个正整数n,都可以表示为:n=a×b×c(a≤b≤c,a,b,c均为正整数),在n的所有表示结果中,如果|2b﹣(a+c)|最小,我们就称a×b×c是n的“阶梯三分法”,并规定:F(n)=,例如:6=1×1×6=1×2×3,因为|2×1﹣(1+6)|=5,|2×2﹣(1+3)|=0,5>0,所以1×2×3是6的阶梯三分法,即F(6)==2.
(1)如果一个正整数p是另一个正整数q的立方,那么称正整数p是立方数,求证:对于任意一个立方数m,总有F(m)=2.
(2)t是一个两位正整数,t=10x+y(1≤x≤9,0≤y≤9,且x≥y,x+y≤10,x和y均为整数),t的23倍加上各个数位上的数字之和,结果能被13整除,我们就称这个数t为“满意数”,求所有“满意数”中F(t)的最小值.
【解答】解:(1)∵m为立方数
∴设m=q×q×q
∴|2q﹣(q﹣q)=0
∴|q×q×q是m的阶梯三分法
∴F(m)=
(2)由已知,[23(10x+y)+x+y]能被13整除
整理得:231x+24y能被13整除
∵231x+24y=13(10x+2y)﹣(3x+2y)
∴3x+2y能被13整除
∵1≤x≤9,0≤y≤9
∴3≤3x+2y≤45
∵x,y均为整数
∴3x+2y的值可能为13、26或39
①当3x+2y=13时
∵x≥y,x+y≤10
∴x=3,y=2,t=32
∴32的阶梯三分法为2×4×4
∴F(32)=
②同理,当3x+2y=26时
可得x=8,y=1或x=6,y=4
∴t=81或64
∴F(81)=4,F(64)=2
②同理,当3x+2y=39时
可得x=9,y=6
∴t=96
∴F(96)=
∴综合①②③,F(t)最小值为
2.(2018 南岸区模拟)对于一个各个数位上的数字均不为零的三位正整数n,如果它的百位数字、十位数字、个位数字是由依次增加相同的非零数字组成,则称这个三位数为“递增数”,记为D(n),把这个“递增数”的百位数字与个位数字交换位置后,得到321,即E(123)=321,规定F(n)=,如F(123)==1.
(1)计算:F(159),F(246);
(2)若D(s)是百位数字为1的数,D(t)是个位数字为9的数,且满足F(s)+F(t)=5,记k=,求k的最大值.
【解答】解:(1)∵D(159)=159
∴E(159)=100×9+10×5+1=951
∴F(159)=
∵D(246)=246
∴E(246)=100×6+10×4+2=642
∴F(159)=
(2)设s、t的每个数位上的数字递增数值分别为x、y
∵x、y为各个数位上的递增数值,递增后的数值不能使各数位上的数字超过9
∴x、y分别取1﹣4的整数
∴D(s)=100+10(1+x)+(1+2x)=12x+111
D(t)=100(9﹣2y)+10(9﹣y)+9=999﹣210y
∴E(s)=100(1+2x)+10(1+x)+1=210x+111
E(t)=900+10(9﹣y)+(9﹣2y)=999﹣12y
∴F(s)===x
同理F(t)=y
∵F(s)+F(t)=5
∴x+y=5
∴y=5﹣x
∵k=
∴k=
=
=26x+19
∵1≤x≤4,且x为整数
∴当x=4时,k最大值为123
3.(2018春 开福区校级期末)如图,在一个大圆盘中有4个相同的小圆盘,已知大、小圆盘的半径都是整数,阴影部分的面积为5π cm2.求大、小圆盘的半径.
【解答】解:设大、小圆盘的半径分别是R cm,r cm,
由题意可得,πR2﹣4πr2=5π,
所以R2﹣4r2=5,
所以(R+2r)(R﹣2r)=5,
因为R,r都是整数,
所以,
解得,
答:大、小圆盘的半径分别是3 cm,1 cm.
4(2017秋 南关区校级期末)如图,四边形ABCD与四边形DEFG都是正方形,设AB=a,DE=b(a>b).
(1)写出AG的长度(用含字母a,b的代数式表示);
(2)观察图形,当用不同的方法表示图形中阴影部分的面积时,你能获得一个因式分解公式,请将这个公式写出来;
(3)如果正方形ABCD的边长比正方形DEFG的边长多16cm,它们的面积相差960cm2,试利用(2)中的公式,求a,b的值.
【解答】解:(1)AG=a﹣b;
(2)能. a2﹣b2或a (a﹣b)+b (a﹣b);
a2﹣b2=a (a﹣b)+b (a﹣b)=(a+b)(a﹣b),
即a2﹣b2=(a+b)(a﹣b);
(3)由题意,得a﹣b=16①,
a2﹣b2=(a+b)(a﹣b)=960,
∴a+b=60②,
由 ①、②方程组解得a=38,b=22.
故a的长为38cm,b的长为22cm
5.(2017秋 咸安区期末)阅读下列材料:
常用分解因式的方法有提取公因式法、公式法及十字相乘法,但有部分多项式只单纯用上述方法就无法分解,如x2﹣2xy+y2﹣16,我们细心观察这个式子就会发现,前三项符合完全平方公式,进行变形后可以与第四项结合再运用平方差公式进行分解.过程如下:
x2﹣2xy+y2﹣16=(x﹣y)2﹣16=(x﹣y+4)(x﹣y﹣4)
这种分解因式的方法叫分组分解法.利用这种分组的思想方法解决下列问题:
(1)分解因式:x2﹣4y2﹣2x+4y;
(2)△ABC三边a,b,c满足a2+c2+2b2﹣2ab﹣2bc=0,判断△ABC的形状,并说明理由.
【解答】解:(1)x2﹣4y2﹣2x+4y
=(x+2y)(x﹣2y)﹣2(x﹣2y)
=(x﹣2y)(x+2y﹣2);
(2)△ABC是等边三角形.
理由如下:
a2+c2+2b2﹣2ab﹣2bc
=(a2﹣2ab+b2)+(c2﹣2bc+b2)
=(a﹣b)2+(b﹣c)2
∵(a﹣b)2≥0;(b﹣c)2≥0,
而(a﹣b)2+(b﹣c)2=0
∴(a﹣b)2=(b﹣c)2=0
∴a﹣b=0且b﹣c=0
∴a=b=c
∴△ABC为等边三角形.
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