1、因式分解的意义
把一个多项式化成为几个整式的积的形式,叫做多项式的因式分解.
总结:(1)因式分解是多项式的一种恒等变形,也是单项式与多项式,多项式与多项式相乘的逆变形.
(2)分解因式是对多项式而言的,且分解的结果必须是整式的积的形式.
(3)分解因式都是在指定的数集内进行(如无特殊说明,一般指有理数),其结果要使每一个因式不能再分解为止.
2、提公因式法
(1)公因式:多项式中每一项都含有的因式,叫公因式.
(2)提公因式法:如果一个多项式的各项含有公因式,那么就可以把这个公因式提出来,从而将多项式化成几个因式乘积的形式,这种分解因式的方法叫做提公因式法.
(3)公因式的构成:
①系数:各项系数的最大公约数;
②字母:各项都含有相同字母;
③指数:相同字母的最低次幂.
提公因式时要一次提尽.
3、公式法
(1)平方差公式
把整式乘法的平方差公式(a+b)(a-b)=a2-b2,反过来就得到:
a2-b2=(a+b)(a-b)
即两个数的平方差,等于这两个数的和与这两个数的差的积.
(2)完全平方公式
把整式乘法的完全平方公式
(a±b)2=a2±2ab+b2
反过来,就得到a2±2ab+b2=(a±b)2
即两个数的平方和加上(或减去)这两个数的积的2倍,等于这两个数的和(或差)的平方.
4、分解因式的步骤可归纳为“一提二公三检查”.
“一提”是一开始可考虑各项是否都有公因式,即是分解因式的第一个步骤也是第一个方法。
“二公”即在提取了公因式后,根据具体情况看剩下的多项式是二项多项式或是三项多项式,若是两项多项式,可考虑是否能用“平方差公式”分解因式;若是三项多项式可考虑是否能用“完全平方公式”,将这个多项式分解到不能再分解为止。
“三检查”是指分解因式后检查结果是否正确,要分解到不能再分解为止.
1、正确理解因式分解的含义
“把一个多项式化成几个整式的积的形式叫做多项式的因式分解”,也叫做把这个多项式分解因式.”对这段文字的理解应注意如下几点:
(1)“分解因式”与“因式分解”是同义语;
(2)
,即因式分解为整式乘法的逆向变形;
(3)应从整体上把握因式分解的含义,如
m2+8m-9=(m2-9)+8m=(m+3)(m-3)+8m就不是因式分解,
而m2+8m-9=(m+9)(m-1)才符合因式分解的要求.
2、怎样提取公因式
提公因式法是因式分解最基本也是最常用的方法,它的关键是确定公因式,难点是提取公因式后括号内多项式的确定.
(1)公因式的系数为各项系数的最大公约数,相同字母的最低次数.
如8x3y2-6x2y3+2xy4的公因式为2xy2;
(2)提取公因式后括号内的多项式的项数与原多项式的项数相同,各项恰为原多项式的各项分别除以公因式所得的商.
如8x3y2-6x2y2+2xy4=2xy2(4x2-3x+y2).
3、分解因式必须分解到每个因式在有理数范围内不能再分解为止
如 a4-1=(a2+1)(a2-1)不正确,因为a2-1还可以继续分解为(a+1)(a-1),即
a4-1=(a2+1)(a+1)(a-1)
4、对某些多项式还要了解经过一定变形后才能分解的因式,如:分解x2-4xy+3y2的因式,此题用现有的方法还不能分解因式.但若适当处理后配成完全平方,就可以继续分解.
x2-4xy+3y2=x2-4xy+3y2+y2-y2=x2-4xy+4y2-y2
=(x-2y)2-y2=(x-2y+y)(x-2y-y)
=(x-y)(x-3y)
例1、(1)下列各式中从左到右的变形,是因式分解的是( )
A.(x+5)(x-5)=x2-25 B.
C.x2y-xy2=xy(x-y) D.15=3×5
(2)下列各式的因式分解中正确的是( )
A.-a2+ab-ac=-a(a+b-c)
B.9xyz-6x2y2=3xyz(3-2xy)
C.3a2x-6bx+3x=3x(a2-2b)
D.
解析:
(1)显然,A是乘法运算,不正确;B分解因式是将多项式分成几个整式的积,而右边有分式;D是常数,是单项式,不是多项式,不属于分解因式范围,所以C是正确的.
(2)A.提-a后括号里面各项要变号,但第二、三项未变号.
B.第二项没有公因式z.
C.提3x后,括号里第三项还有因数1,掉了一项.
D.是正确的.
答案:(1)C;(2)D
例2、把下列各式分解因式:
(1)6x4y2-12x3y+27x2y3; (2)-x4y+x3y2-x2y3;
(3)xn+3xn-1+xn-2; (4)5(x-y)3+10(y-x)2;
(5)m(5ax+ay-1)-m(3ax-ay-1).
分析:
分解因式时,首先要看多项式各项有无公因式,若有公因式,应先提取公因式,要对数字系数和字母分别进行考虑,如果系数为整数,应该提各项系数的最大公约数;字母考虑两点:一点是取各项相同的字母,一点是各项相同字母的指数取最低的;公因式提出后,剩下的因式的求法是:用公因式去除多项式的每一项,所得的商即为剩下的因式.
一个多项式中的公因式,既可以是一个单项式,也可以是一个多项式,注意用整体思想去观察分析多项式,关于幂的底数的符号与指数有如下规律:

解:
(1) 6x4y2-12x3y+27x2y3
=3x2y·2x2y-3x2y·4x+3x2y·9y2=3x2y(2x2y-4x+9y2)
(2)-x4y+x3y2-x2y3=-(x4y-x3y2+x2y3)
=-(x2y·x2-x2y·xy+x2y·y2)
=-x2y(x2-xy+y2)
(3)xn+3xn-1+xn-2=xn-2·x2+xn-2·3x+xn-2·1
=xn-2(x2+3x+1)
(4)5(x-y)3+10(y-x)2=5(x-y)3+10(x-y)2
=5(x-y)2(x-y+2)
(5)m(5ax+ay-1)-m(3ax-ay-1)
=m[(5ax+ay-1)-(3ax-ay-1)]
=m·(5ax+ay-1-3ax+ay+1)
=m(2ax+2ay)=2ma(x+y)
例3、把下列各式分解因式:
(2)(a+b)2-1;(3)-(x+2)2+16(x-1)2;

分析:
运用平方差公式分解因式,其关键在于对公式的识别和把要分解的多项式“对号入座”.首先应考虑有无公因式可提,其次,“找”相当于公式中的字母a,b,往往是以多项式或单项式形式出现的,我们应将其看做一个“整体”来替换公式中的字母a,b,从而套用公式分解因式.(1)中把
写成
(2)把1看成12,可利用平方差公式分解;(3)先用交换律改写成16(x-1)2-(x+2)2再改写成[4(x-1)]2-(x+2)2;(4)先提公因式-xy,得另一个因式为
再将其分解因式.

(2)(a+b)2-1=(a+b+1)(a+b-1)
(3)-(x+2)2+16(x-1)2=[4(x-1)]2-(x+2)2
=[4(x-1)+(x+2)][4(x-1)-(x+2)]
=(5x-2)(3x-6)=3(5x-2)(x-2)


例4、把下列各式分解因式:
(1)x2+14x+49; (2)(m+n)2-6(m+n)+9;
(3)-3ax2+6axy-3ay2; (4)(x2+4)2+8x(x2+4)+16x2.
(5)64m2n2-(m2+16n2)2; (6)(x+y)2+4(x-y)2-4(x2-y2).
分析:
运用完全平方公式分解因式,关键是确定符合公式的a、b这两个数(或式),同时注意提公因式法的运用.(5)题有两项,符号相反,可以考虑用平方差公式,分解成[8mn+(m2+16n2)][8mn-(m2+16n2)],再套用完全平方公式分解;(6)题有两个平方项(x+y)2,[2(x-y)]2,而另一项-4(x2-y2)=-2(x+y)·2(x-y)也符合公式特点.
解:(1)x2+14x+49=x2+2·x·7+72=(x+7)2
(2)(m+n)2-6(m+n)+9=(m+n-3)2
(3)-3ax2+6axy-3ay2=-3a(x2-2xy+y2) =-3a(x-y)2
(4)(x2+4)2+8x(x2+4)+16x2
=(x2+4)2+2·(x2+4)·4x +(4x)2
=(x2+4+4x)2
=(x+2)4
(5)64m2n2-(m2+16n2)2
=(8mn)2-(m2+16n2)2
=(8mn+m2+16n2)(8mn-m2-16n2)
=(m+4n)2[-(m-4n)2]
=-(m+4n)2(m-4n)2
(6)(x+y)2+4(x-y)2-4(x2-y2)
=(x+y)2-2(x+y)·2(x-y)+[2(x-y)]2
=[x+y-2(x-y)]2
=(x+y-2x+2y)2
=(3y-x)2
例5、(1)已知x3+x2+x+1=0,求1+x+x2+x3+x4+…+x2003的值.
(2)已知x3+x2y+xy2+y3=5,x2+y2=10,求x+y的值.
(3)求证a(a+1)(a+2)(a+3)+1是一个完全平方式.
解析:
(1)这个多项式共有 2004 项,由已知: 1+x+x2+x3=0.
可推出多项式前四项之和为零,从第五项到第八项:
x4+x5+x6+x7=x4(1+x+x2+x3)=0 ,……
最后四项是 x2000(1+x+x2+x3)=0.
∴ 2004 项可分为
组,每组的和均为零,其值为零 .

(2)∵ x3+x2y+xy2+y3=5 ,∴ x2(x+y)+y2(x+y)=5.
即 (x+y)(x2+y2)=5 ,把 x2+y2=10 代入得
.
(3)将 a(a+1)(a+2)(a+3) 的积中分成两大项,使其与 1 共三项,
然后可构成完全平方式,这就要用到先退一步,然后再进一步,即先做乘法再分解因式,将 a(a+1)(a+2)(a+3) 相乘时,因式要恰当搭配。
a(a+1)(a+2)(a+3)+1=[a(a+3)][(a+1)(a+2)]+1
=(a2+3a)(a2+3a+2)+1=(a2+3a)[(a2+3a)+2]+1
=(a2+3a)2+2(a2+3a)+1=[(a2+3a)+1]2=(a2+3a+1)2.
∴ a(a+1)(a+2)(a+3)+1 可化为 (a2+3a+1) 的完全平方形式,
由以上式子可以得出“四个连续整数的积与 1 的和是一个整数的平方”,
请按上面方法你能计算
吗?(结果为869).
例6、某超市共有四层,第一层有商品(a+b)2种,第二层有商品a(a+b)种,第三层有商品(a+b)b种,第四层有商品(a+b)3种,当a=8,b=12时,求超市商品共有多少种.
解析:
先把四层楼商品种数相加可利用分解因式.
∵(a+b)2+a(a+b)+(a+b)b+(a+b)3
=(a+b)2[1+(a+b)]+(a+b)(a+b)
=(a+b)2(a+b+1)+(a+b)2
=(a+b)2(a+b+1+1)
=(a+b)2(a+b+2)
(先把1,4项;2,3项分别提公因式,简便)
把a=8,b=12代入计算.
∴(a+b)2(a+b+2)=(8+12)2(8+12+2)=202×22=400×22=8800.
即这种超市共有8800种商品供顾客选择。