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专题4.3.1用乘法公式分解因式八大题型(一课一讲)
(内容:平方差公式、完全平方公式及其应用)
【浙教版】
题型一:判断是否能用公式法因式分解
【经典例题1】下列多项式中,不能用平方差公式分解因式的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:A中,,故选项不符合题意;
B中,,故选项不符合题意;
C中,,不是两数(或式)的平方差,故不能用平方差公式分解因式,故选项符合题意;
D中,,故选项不符合题意;
故选:C.
【变式训练1-1】下列各式能用平方差公式进行因式分解的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:A、不能用平方差公式进行因式分解,故此选项不符合题意;
B、可用完全平方公式分解,不能用平方差公式进行因式分解,故此选项不符合题意;
C、不能用平方差公式进行因式分解,故此选项不符合题意;
D、能用平方差公式进行因式分解,故此选项符合题意;
故选:D.
【变式训练1-2】下列各式不能运用公式法进行因式分解的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:A、,能运用平方差公式分解,故选项A不符合题意;
B、,能运用平方差公式分解,故选项B不符合题意;
C. 能用完全平方公式分解,本选项C不符合题意;
D、不符合完全平方公式结构,故选项D符合题意;
故选D
【变式训练1-3】下列式子:①;②;③;④;⑤.其中能用完全平方公式分解因式的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【详解】解:①,不能用完全平方公式分解因式;
②;
③,不能用完全平方公式分解因式;
④;
⑤.,
所以能用完全平方公式分解因式的有3个.
故选:C
【变式训练1-4】下列各多项式中,能运用公式法分解因式的有( )
(1)(2)(3)(4).
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【详解】解:,故(1)符合题意;
不能运用公式法分解因式,故(2)不符合题意;
,故(3)符合题意;
,不能运用公式法分解因式,故(4)不符合题意;
所以能运用公式法分解因式的有(1)和(3),
故选:B
【变式训练1-5】下列多项式中,不能用公式法进行因式分解的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:A、不能用公式法因式分解,故此选项符合题意;
B、,故此选项不符合题意;
C、,故此选项不符合题意;
D、,故此选项不符合题意.
故选:A.
题型二:用公式法进行因式分解
【经典例题2】将下列各式分解因式:
(1);
(2);
(3)
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)解:
;
(2)解:
;
(3)解:
.
【变式训练2-1】因式分解:
(1)
(2)
(3)
(4)
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)解:
;
(2)解:
;
(3)解:
;
(4)解:
.
【变式训练2-2】把下列各式分解因式:
(1) ;
(2)
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)解:
;
(2)解:
.
【变式训练2-3】分解因式:
(1)
(2)
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)解:
;
(2)解:
.
【变式训练2-4】因式分解:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)解:原式
;
(2)解:原式
.
【变式训练2-5】因式分解
(1);
(2)+8+16.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)解:
;
(2)解:816
.
题型三:利用公式法分解因式求代数式
【经典例题3】已知,则的值为( )
A.8 B.16 C.12 D.10
【答案】B
【详解】解:∵
∴
∴
故选:B.
【变式训练3-1】已知,则的值为 .
【答案】
【详解】解:,
故答案为: .
【变式训练3-2】已知,则的值为 .
【答案】
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴,,
∴,
故答案为:.
【变式训练3-3】已知:,则的值为 .
【答案】
【详解】解:∵,
∴,
∴
,
∴的值为.
故答案为:.
【变式训练3-4】已知:,求的值 .
【答案】
【详解】解:由题意得:
∴,
∴,
∴;
故答案为.
【变式训练3-5】已知:,则 .
【答案】
【详解】解:,
,
,
,,
解方程组,
得:,
.
故答案为: .
【变式训练3-6】若实数,,满足,,则的值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】A
【详解】解:,,
,
整理得:,
,
,
,,
解得:,,
,
.
故选:A.
【变式训练3-7】已知,,,那么的值为 .
【答案】7
【详解】解:∵,,
,
∴,
,
,
设,
则
,
.
的值为7.
故答案为:7.
题型四:利用完全平方求参数的值
【经典例题4】若能用完全平方公式进行因式分解,则常数的值为()
A.1或5 B.7或 1 C.5 D.1
【答案】B
【详解】对于完全平方公式,在中,,则.
因为一次项系数,即.
当时,,
当时,,
所以的值为7或.
故选:B.
【变式训练4-1】若多项式能用完全平方公式因式分解,则的值是 .
【答案】
【详解】解:多项式能用完全平方公式因式分解,
,
,
故答案为:.
【变式训练4-2】给多项式添加一个单项式,使得到的多项式能运用完全平方公式,则这个单项式为 .
【答案】或
【详解】,
这个单项式为;
,
这个单项式为.
故答案为:或.
【变式训练4-3】若多项式能用完全平方公式进行因式分解,则的值为 .
【答案】或
【详解】解:∵多项式能用完全平方公式进行因式分解,
∴,
解得:或,
∴的值为或.
故答案为:或.
【变式训练4-4】已知多项式可以用完全平方公式进行因式分解,则a的值为 .
【答案】
【详解】解:多项式,
∵该多项式可以按完全平方公式进行因式分解,
∴或,
解得或.
故答案为:.
【变式训练4-5】如果能分解为,那么 .
【答案】
【详解】解:
∵能分解为,
∴
∴
故答案为:
【变式训练4-6】若关于x的二次三项式可用完全平方公式分解因式,则m的值为 .
【答案】7或
【详解】解:由题意得:
,
,
,
,
或,
故答案为:7或.
题型五:利用完全平方求最值
【经典例题5】多项式有最值是( )
A.小,4 B.大,15 C.大,25 D.小,16
【答案】D
【详解】解∶
,
∵,,
∴当且时, 多项式有最小值为16,
故选:D.
【变式训练5-1】设实数x,y,z满足,则代数式的最大值为 .
【答案】3
【详解】解:∵,
∴,
∴
,
∵
∴
∴,
即,
即的最大值为3,
故答案为:3.
【变式训练5-2】当取 时,多项式取得最小值是 .
【答案】 8
【详解】解:
,
∵,
∴,
∴当,即时,的值最小,最小值为8,
故答案为:;8.
【变式训练5-3】如果多项式,则p的最小值是 .
【答案】2022
【详解】解:
,
故答案为:2022.
【变式训练5-4】已知实数a,b满足,则代数式的最大值为 .
【答案】
【详解】解:∵,即,
∴
时,的最大值为
故答案为:
【变式训练5-5】若多项式,则p的最小值是 .
【答案】2014
【详解】解:
,
∵,
∴,
∴p的最小值是2014,
故答案为:2014.
【变式训练5-6】若,则M的最小值为 .
【答案】
【详解】解:
;
∵,,
∴,
∴,
∴M的最小值为;
故答案为:
题型六:利用完全平方公式比较大小
【经典例题6】已知,,则的值为( )
A.非正数 B.非负数 C.正数 D.负数
【答案】D
【详解】∵
∴的值为负数.
故选:D.
【变式训练6-1】若,,则A,B的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:∵
,
∴,
故选:A.
【变式训练6-2】已知,,则与的大小关系是 .
【答案】
【详解】解:
,,
,
故答案为: .
【变式训练6-3】若,则 0(填,或)
【答案】
【详解】解:
,
∵,
∴;
故答案为:
【变式训练6-4】定义:任意两个数a,b,按规则扩充得到一个新数c,称所得的新数c为“鸿蒙数”,若a=2,,比较b,c的大小:b c.
【答案】
【详解】解:由题意得,当,时,
,
,
,
故答案为:.
题型七:判断因式分解步骤是否正确
【经典例题7】“探究性学习”小组的甲、乙两名同学进行因式分解的过程如下:
甲: (分成两组) (直接运用公式) 乙: (分成两组) (提公因式) .
请在他们解法的启发下,解答下列各题:
(1)
(2);
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)原式
(2)原式
【变式训练7-1】下面是某同学对多项式进行因式分解的过程.
解:设,
原式…………(第一步)
……………………(第二步)
…………………………(第三步)
…………………(第四步)
(1)该同学第二步到第三步运用了因式分解的______;
(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下列多项式进行因式分解.
①;
②.
【答案】(1)公式法
(2)不彻底;
(3)①;②
【详解】(1)解:该同学第二步到第三步运用了因式分解的公式法;
(2)解:该同学因式分解的结果不彻底,
因为,
所以分解的最后结果为;
(3)解:①设,
则
.
②设
则
.
【变式训练7-2】阅读下列材料:
在因式分解中,把多项式中某些部分看作一个整体,用一个新的字母代替(即换元),不仅可以简化要分解的多项式的结构,而且能使式子的特点更加明显,便于观察如何进行因式分解,我们把这种因式分解的方法称为“换元法”,下面是小涵同学用换元法对多项式进行因式分解的过程.
解:设,
原式(第一步)
(第二步)
(第三步)
(第四步)
请根据上述材料回答下列问题:
(1)小涵同学的解法中,第二步到第三步运用了因式分解的__________;
A.提取公因式法 B.平方差公式法 C.完全平方公式法
(2)老师说,小涵同学因式分解的结果不彻底,请你写出该因式分解的最后结果:__________;
(3)请你用换元法对多项式进行因式分解.
【答案】(1)C
(2)
(3)
【详解】(1)解:由可知,小涵运用了完全平方公式法进行因式分解,
故选:C;
(2)解:由得,该因式分解的最后结果为,
故答案为:;
(3)解:设,
原式
.
【变式训练7-3】在分解因式时,小彬和小颖对同一道题产生了分歧,下面是他们的解答过程,请认真阅读并完成相应的任务.
题目:将分解因式
小彬的解法: -----第1步 ------------------------------------第2步 ----------------------------第3步 小颖的解法: ------第1步 -------------------------第2步 --------------------------第3步
任务:
(1)老师批阅后发现两人中只有一人的解答结果正确,则解答正确的同学是______;
(2)老师认为两名同学的解答过程都有道理:
小彬同学的第步依据是运用了______公式;
小颖同学的第步依据是运用了______公式;
(3)请你按照做错同学的思路,写出正确的解答过程.
【答案】(1)小彬
(2)完全平方,平方差
(3)见解析
【详解】(1)解:小彬的解答是正确的.
故答案为:小彬;
(2)解:小彬同学的第1步依据是运用了完全平方公式;
小颖同学的第1步依据是运用了平方差公式;
故答案为:完全平方;平方差;
(3)解:
.
【变式训练7-4】(1)分解因式:ab3﹣a3b;
(2)在分解因式时,小彬和小颖对同一道题产生了分歧,下面是他们的解答过程,请认真阅读并完成相应的任务.
题目:将(2x+y)2﹣(x+2y)2分解因式
小彬: 原式=(4x2+4xy+y2)﹣(x2+4xy+4y2)……第1步 =3x2﹣3y2……第2步 =3(x+y)(x﹣y)……第3步 小颖: 原式=(2x+y+x+2y)(2x+y﹣x+2y)……第1步 =(3x+3y)(x+3y)……第2步 =3(x+y)(x+3y)……第3步
任务:
①经过讨论,他们发现小彬的解答正确,他第1步依据的乘法公式用字母表示为_____,小颖的解答错误,从第_____步开始出错,错误的原因是_____.
②按照小颖的思路,写出正确的解答过程.
【答案】(1);(2)①;1;第二个因式内,去括号后,最后一项没有变号;②见解析
【详解】解:(1)原式
;
(2)①小彬的解答正确,他第1步依据的乘法公式用字母表示为,小颖的解答错误,从第1步开始出错,错误的原因是去括号后,最后一项没有变号,
故答案为:;1;第二个因式内,去括号后,最后一项没有变号;
②原式
.
【变式训练7-5】阅读与思考:
材料:对于一些次数较高或者是比较复杂的式子进行因式分解时,换元法是一种常用的方法,下面是小影同学用换元法对多项式进行因式分解的过程.
解:设,
原式第一步
第二步
第三步
第四步
(1)小影同学第二步到第三步运用了因式分解的______填写选项.
A.提取公因式
B.平方差公式
C.两数和的平方公式
D.两数差的平方公式
(2)小影同学因式分解的结果是否彻底?______填彻底或不彻底;若不彻底,请你帮她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进行因式分解.
【答案】(1) ;(2)不彻底,;(3).
【详解】解:(1)小影同学第二步到第三步运用了完全平方公式中两数和的平方公式,
故选:C;
(2)小影同学因式分解的结果不彻底,
原式
,
故答案为:不彻底,;
(3)设,
原式,
,
,
,
.
【变式训练7-6】下面是某同学对多项式(x2﹣2x﹣1)(x2﹣2x+3)+4进行因式分解的过程,
解:设x2﹣2x=y
原式=(y﹣1)(y+3)+4(第一步)
=y2+2y+1(第二步)
=(y+1)2(第三步)
=(x2﹣2x+1)2(第四步)
回答下列问题:
(1)该同学第二步到第三步运用了 .
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”或者“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(x2﹣4x)(x2﹣4x+8)+16进行因式分解.
【答案】(1)C;(2)不彻底,(x﹣1)4;(3)(x2﹣4x)(x2﹣4x+8)+16=(x﹣2)4
【详解】(1)运用了两数和的完全平方公式,
故选:C;
(2)原式=,
故答案为:不彻底,;
(3)设,
原式
,
即.
题型八:利用配方法求最值
【经典例题8】教材中这样写道:“我们把多项式及叫做完全平方式”,如果关于某一字母的二次多项式不是完全平方式,我们常做如下变形:先添加一个适当的项,使式子中出现完全平方式,再减去这个项,使整个式子的值不变,这种方法叫做配方法.配方法是一种重要的解决问题的数学方法,不仅可以将一个看似不能分解的多项式分解因式,还能解决一些与非负数有关的问题或求代数式最大值,最小值等.
例如:分解因式.
例如:求代数式的最小值.
原式.
当时,有最小值是2.
根据阅读材料用配方法解决下列问题:
(1)分解因式:_______;
(2)若,当_______时,有最______值(填“大”或“小”),这个值是______;
(3)当分别为△ABC的三边时,且满足时,判断△ABC的形状并说明理由.
【答案】(1)(2)1,大,
(3)△ABC是直角三角形.理由见解析
【详解】(1)解:
,
故答案为:;
(2),
,
,
当的时,有最大值,
故答案为:1,大,;
(3),
,
,
三个完全平方式子的和为0,所以三个完全平方式子分别等于0.
,
得,,
是直角三角形.
【变式训练8-1】下面是小林同学的数学学习笔记,请仔细阅读并完成相应的任务.
在因式分解中,把多项式中的某些部分看作是一个整体,用一个新的字母代替(即“换元”),这样不仅可以简化要分解的多项式的结构,而且能使式子的特点更加明显,便于观察如何进行因式分解,我们把这种因式分解的方法称为“换元法”.下面是小林同学用“换元法”对多项式进行因式分解的过程. 解:设. 原式
任务:
(1)小林同学因式分解的结果彻底吗?若不彻底,请你写出该因式分解的最后结果:__________.
(2)请你用“换元法”对多项式进行因式分解
(3)由平方的非负性可知有最小值,请求出最小值.
【答案】(1)不彻底,(2)(3)
【详解】(1)解:不彻底,
设.
原式
;
故答案为:;
(2)解:设,
原式
;
(3)解:设,
原式
,
最小值为.
【变式训练8-2】请仔细阅读下列材料,并完成相应的任务.
教科书中这样写道:“我们把多项式及叫做完全平方式”.如果一个多项式不是完全平方式,我们常常做如下变形:先添加一个适当的项,使式子中出现完全平方式,再减去这个项,使整个式子的值不变,这种方法叫做配方法.配方法是一种重要的解决数学问题的方法,不仅可以将一个看似不能分解的多项式分解因式,还能解决一些与非负数有关的问题或求代数式最大值、最小值等问题. 例如:;,则当时,有最小值,最小值是-8.
任务:
(1)若多项式是一个完全平方式,则常数_____;
(2)用配方法分解因式:;
(3)当为何值时,多项式有最大值?并求出这个最大值.
【答案】(1)4(2)
(3)当时,有最大值,最大值是5
【详解】(1)解:
,
是一个完全平方式,
,
,
故答案为:4;
(2)解:
(3)解:.
.
当时,有最大值,最大值是5.
【变式训练8-3】阅读材料:利用公式法,可以将一些形如的多项式变形为的形式,我们把这样的变形方法叫做多项式的配方法,运用多项式的配方法及平方差公式能对一些多项式进行因式分解.
例如.
.
根据以上材料,解答下列问题:
(1)分解因式:;
(2)求多项式的最小值;
(3)已知a,b,c是△ABC的三边长,且满足,求△ABC的周长.
【答案】(1)
(2)的最小值为(3)12
【详解】(1)解:;
(2)
,
∵,
∴,
∴的最小值为;
(3)∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴△ABC的周长.
【变式训练8-4】我们把多项式及叫做完全平方式,如果一个多项式不是完全平方式,我们常做如下变形:先添加一个适当的项,使式子中出现完全平方式,再减去这个项,使整个式子的值不变,这种方法叫做配方法,配方法是一种重要的解决问题的数学方法,不仅可以将一个看似不能分解的多项式分解因式,还能解决一些与非负数有关的问题或求代数式最大值,最小值等.
例如:分解因式
例如:求代数式的最小值.可知
当时,有最小值,最小值是.
根据阅读材料用配方法解决下列问题:
(1)分解因式: ;
(2)若满足,求的值;
(3)已知,(为任意实数),比较的大小;
(4)当为何值时,多项式有最小值,并求出这个最小值.
【答案】(1)(2)9(3)(4),,16
【详解】(1)解:
;
(2)解:∵,
∴,
∴,
∴,,
∴,,
∴;
(3)解:∵,,
∴
∴,即;
(4)解:
,
∴当且时,有最小值16,
此时得:,,
∴,时,多项式有最小值为16.
【变式训练8-5】阅读材料:将多项式因式分解.
原式
.
这种因式分解的方法叫做配方法,它在代数求值、解方程、求代数极值等方面都有广泛的运用.比如在上述解题过程中,
∵
∴
即的最小值是
请根据对上述阅读材料的理解解决下列问题:
(1)在横线上添上一个常数项使之成为完全平方式:________;
(2)用配方法因式分解:,并直接写出它的最小值;
【答案】(1);
(2),最小值为
【详解】(1)∵,
∴常数项为25,
故答案为:25;
(2)
,
∵,
∴的最小值为中小学教育资源及组卷应用平台
专题4.3.1用乘法公式分解因式八大题型(一课一讲)
(内容:平方差公式、完全平方公式及其应用)
【浙教版】
题型一:判断是否能用公式法因式分解
【经典例题1】下列多项式中,不能用平方差公式分解因式的是( )
A. B. C. D.
【变式训练1-1】下列各式能用平方差公式进行因式分解的是( )
A. B. C. D.
【变式训练1-2】下列各式不能运用公式法进行因式分解的是( )
A. B. C. D.
【变式训练1-3】下列式子:①;②;③;④;⑤.其中能用完全平方公式分解因式的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【变式训练1-4】下列各多项式中,能运用公式法分解因式的有( )
(1)(2)(3)(4).
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【变式训练1-5】下列多项式中,不能用公式法进行因式分解的是( )
A. B. C. D.
题型二:用公式法进行因式分解
【经典例题2】将下列各式分解因式:
(1);
(2);
(3)
【变式训练2-1】因式分解:
(1)
(2)
(3)
(4)
【变式训练2-2】把下列各式分解因式:
(1) ;
(2)
【变式训练2-3】分解因式:
(1)
(2)
【变式训练2-4】因式分解:
(1);
(2).
【变式训练2-5】因式分解
(1);
(2)+8+16.
题型三:利用公式法分解因式求代数式
【经典例题3】已知,则的值为( )
A.8 B.16 C.12 D.10
【变式训练3-1】已知,则的值为 .
【变式训练3-2】已知,则的值为 .
【变式训练3-3】已知:,则的值为 .
【变式训练3-4】已知:,求的值 .
【变式训练3-5】已知:,则 .
【变式训练3-6】若实数,,满足,,则的值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【变式训练3-7】已知,,,那么的值为 .
题型四:利用完全平方求参数的值
【经典例题4】若能用完全平方公式进行因式分解,则常数的值为()
A.1或5 B.7或 1 C.5 D.1
【变式训练4-1】若多项式能用完全平方公式因式分解,则的值是 .
【变式训练4-2】给多项式添加一个单项式,使得到的多项式能运用完全平方公式,则这个单项式为 .
【变式训练4-3】若多项式能用完全平方公式进行因式分解,则的值为 .
【变式训练4-4】已知多项式可以用完全平方公式进行因式分解,则a的值为 .
【变式训练4-5】如果能分解为,那么 .
【变式训练4-6】若关于x的二次三项式可用完全平方公式分解因式,则m的值为 .
题型五:利用完全平方求最值
【经典例题5】多项式有最值是( )
A.小,4 B.大,15 C.大,25 D.小,16
【变式训练5-1】设实数x,y,z满足,则代数式的最大值为 .
【变式训练5-2】当取 时,多项式取得最小值是 .
【变式训练5-3】如果多项式,则p的最小值是 .
【变式训练5-4】已知实数a,b满足,则代数式的最大值为 .
【变式训练5-5】若多项式,则p的最小值是 .
【变式训练5-6】若,则M的最小值为 .
题型六:利用完全平方公式比较大小
【经典例题6】已知,,则的值为( )
A.非正数 B.非负数 C.正数 D.负数
【变式训练6-1】若,,则A,B的大小关系为( )
A. B. C. D.
【变式训练6-2】已知,,则与的大小关系是 .
【变式训练6-3】若,则 0(填,或)
【变式训练6-4】定义:任意两个数a,b,按规则扩充得到一个新数c,称所得的新数c为“鸿蒙数”,若a=2,,比较b,c的大小:b c.
题型七:判断因式分解步骤是否正确
【经典例题7】“探究性学习”小组的甲、乙两名同学进行因式分解的过程如下:
甲: (分成两组) (直接运用公式) 乙: (分成两组) (提公因式) .
请在他们解法的启发下,解答下列各题:
(1)
(2);
【变式训练7-1】下面是某同学对多项式进行因式分解的过程.
解:设,
原式…………(第一步)
……………………(第二步)
…………………………(第三步)
…………………(第四步)
(1)该同学第二步到第三步运用了因式分解的______;
(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下列多项式进行因式分解.
①;
②.
【变式训练7-2】阅读下列材料:
在因式分解中,把多项式中某些部分看作一个整体,用一个新的字母代替(即换元),不仅可以简化要分解的多项式的结构,而且能使式子的特点更加明显,便于观察如何进行因式分解,我们把这种因式分解的方法称为“换元法”,下面是小涵同学用换元法对多项式进行因式分解的过程.
解:设,
原式(第一步)
(第二步)
(第三步)
(第四步)
请根据上述材料回答下列问题:
(1)小涵同学的解法中,第二步到第三步运用了因式分解的__________;
A.提取公因式法 B.平方差公式法 C.完全平方公式法
(2)老师说,小涵同学因式分解的结果不彻底,请你写出该因式分解的最后结果:__________;
(3)请你用换元法对多项式进行因式分解.
【变式训练7-3】在分解因式时,小彬和小颖对同一道题产生了分歧,下面是他们的解答过程,请认真阅读并完成相应的任务.
题目:将分解因式
小彬的解法: -----第1步 ------------------------------------第2步 ----------------------------第3步 小颖的解法: ------第1步 -------------------------第2步 --------------------------第3步
任务:
(1)老师批阅后发现两人中只有一人的解答结果正确,则解答正确的同学是______;
(2)老师认为两名同学的解答过程都有道理:
小彬同学的第步依据是运用了______公式;
小颖同学的第步依据是运用了______公式;
(3)请你按照做错同学的思路,写出正确的解答过程.
【变式训练7-4】(1)分解因式:ab3﹣a3b;
(2)在分解因式时,小彬和小颖对同一道题产生了分歧,下面是他们的解答过程,请认真阅读并完成相应的任务.
题目:将(2x+y)2﹣(x+2y)2分解因式
小彬: 原式=(4x2+4xy+y2)﹣(x2+4xy+4y2)……第1步 =3x2﹣3y2……第2步 =3(x+y)(x﹣y)……第3步 小颖: 原式=(2x+y+x+2y)(2x+y﹣x+2y)……第1步 =(3x+3y)(x+3y)……第2步 =3(x+y)(x+3y)……第3步
任务:
①经过讨论,他们发现小彬的解答正确,他第1步依据的乘法公式用字母表示为_____,小颖的解答错误,从第_____步开始出错,错误的原因是_____.
②按照小颖的思路,写出正确的解答过程.
【变式训练7-5】阅读与思考:
材料:对于一些次数较高或者是比较复杂的式子进行因式分解时,换元法是一种常用的方法,下面是小影同学用换元法对多项式进行因式分解的过程.
解:设,
原式第一步
第二步
第三步
第四步
(1)小影同学第二步到第三步运用了因式分解的______填写选项.
A.提取公因式
B.平方差公式
C.两数和的平方公式
D.两数差的平方公式
(2)小影同学因式分解的结果是否彻底?______填彻底或不彻底;若不彻底,请你帮她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进行因式分解.
【变式训练7-6】下面是某同学对多项式(x2﹣2x﹣1)(x2﹣2x+3)+4进行因式分解的过程,
解:设x2﹣2x=y
原式=(y﹣1)(y+3)+4(第一步)
=y2+2y+1(第二步)
=(y+1)2(第三步)
=(x2﹣2x+1)2(第四步)
回答下列问题:
(1)该同学第二步到第三步运用了 .
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”或者“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(x2﹣4x)(x2﹣4x+8)+16进行因式分解.
题型八:利用配方法求最值
【经典例题8】教材中这样写道:“我们把多项式及叫做完全平方式”,如果关于某一字母的二次多项式不是完全平方式,我们常做如下变形:先添加一个适当的项,使式子中出现完全平方式,再减去这个项,使整个式子的值不变,这种方法叫做配方法.配方法是一种重要的解决问题的数学方法,不仅可以将一个看似不能分解的多项式分解因式,还能解决一些与非负数有关的问题或求代数式最大值,最小值等.
例如:分解因式.
例如:求代数式的最小值.
原式.
当时,有最小值是2.
根据阅读材料用配方法解决下列问题:
(1)分解因式:_______;
(2)若,当_______时,有最______值(填“大”或“小”),这个值是______;
(3)当分别为△ABC的三边时,且满足时,判断△ABC的形状并说明理由.
【变式训练8-1】下面是小林同学的数学学习笔记,请仔细阅读并完成相应的任务.
在因式分解中,把多项式中的某些部分看作是一个整体,用一个新的字母代替(即“换元”),这样不仅可以简化要分解的多项式的结构,而且能使式子的特点更加明显,便于观察如何进行因式分解,我们把这种因式分解的方法称为“换元法”.下面是小林同学用“换元法”对多项式进行因式分解的过程. 解:设. 原式
任务:
(1)小林同学因式分解的结果彻底吗?若不彻底,请你写出该因式分解的最后结果:__________.
(2)请你用“换元法”对多项式进行因式分解
(3)由平方的非负性可知有最小值,请求出最小值.
【变式训练8-2】请仔细阅读下列材料,并完成相应的任务.
教科书中这样写道:“我们把多项式及叫做完全平方式”.如果一个多项式不是完全平方式,我们常常做如下变形:先添加一个适当的项,使式子中出现完全平方式,再减去这个项,使整个式子的值不变,这种方法叫做配方法.配方法是一种重要的解决数学问题的方法,不仅可以将一个看似不能分解的多项式分解因式,还能解决一些与非负数有关的问题或求代数式最大值、最小值等问题. 例如:;,则当时,有最小值,最小值是-8.
任务:
(1)若多项式是一个完全平方式,则常数_____;
(2)用配方法分解因式:;
(3)当为何值时,多项式有最大值?并求出这个最大值.
【变式训练8-3】阅读材料:利用公式法,可以将一些形如的多项式变形为的形式,我们把这样的变形方法叫做多项式的配方法,运用多项式的配方法及平方差公式能对一些多项式进行因式分解.
例如.
.
根据以上材料,解答下列问题:
(1)分解因式:;
(2)求多项式的最小值;
(3)已知a,b,c是△ABC的三边长,且满足,求△ABC的周长.
【变式训练8-4】我们把多项式及叫做完全平方式,如果一个多项式不是完全平方式,我们常做如下变形:先添加一个适当的项,使式子中出现完全平方式,再减去这个项,使整个式子的值不变,这种方法叫做配方法,配方法是一种重要的解决问题的数学方法,不仅可以将一个看似不能分解的多项式分解因式,还能解决一些与非负数有关的问题或求代数式最大值,最小值等.
例如:分解因式
例如:求代数式的最小值.可知
当时,有最小值,最小值是.
根据阅读材料用配方法解决下列问题:
(1)分解因式: ;
(2)若满足,求的值;
(3)已知,(为任意实数),比较的大小;
(4)当为何值时,多项式有最小值,并求出这个最小值.
【变式训练8-5】阅读材料:将多项式因式分解.
原式
.
这种因式分解的方法叫做配方法,它在代数求值、解方程、求代数极值等方面都有广泛的运用.比如在上述解题过程中,
∵
∴
即的最小值是
请根据对上述阅读材料的理解解决下列问题:
(1)在横线上添上一个常数项使之成为完全平方式:________;
(2)用配方法因式分解:,并直接写出它的最小值;