朱澤峰
新教學(xué)大綱對(duì)因式分解拆項(xiàng)已不作要求,鑒于數(shù)學(xué)是一門邏輯思維要求較高的學(xué)科,現(xiàn)在不妨就首項(xiàng)系數(shù)為1的整系數(shù)一元多項(xiàng)式拆項(xiàng)法淺作探究。
如題目:分解因式x3+6x2+11x+6。這是一道用因式分解法(拆項(xiàng))來做的因式分解題。一般拆的方式各有千秋,可結(jié)果都相同。于是我猜想:這些拆項(xiàng)是不是有規(guī)律可循?看到分解的結(jié)果,我聯(lián)想到求根分解法。
一元多項(xiàng)式f(x)= x3+6x2+11x+6的次數(shù)為3,若能分解因式,則必含一次因式(x-a)。如何確定a?
根據(jù)因式定理,如果f(a)=0,則多項(xiàng)式含有因式(x-a)。問題的關(guān)鍵變?yōu)槿绾握襛(首項(xiàng)系數(shù)為1,則a必為常數(shù)項(xiàng)的約數(shù))。根據(jù)實(shí)際情況,我選擇了由猜想到拆項(xiàng)的方法。
經(jīng)過思考,不少同學(xué)猜得f(-1)=0(a=-1),因此確定了一個(gè)公因式(x+1)。如何確定其他因式?
可采用綜合除法,也可把三個(gè)因式都猜出來,但前者難度大,后者主觀性強(qiáng),于是筆者選擇了易于理解的拆項(xiàng)法。
常數(shù)項(xiàng)、一次項(xiàng)、二次項(xiàng)等都可以拆,但必須滿足拆完后重新組合有一組明顯地含因式(x+1)。由整除性可知,余數(shù)也一定能被(x+1)整除,即余數(shù)項(xiàng)必含因式(x+1)。若余數(shù)項(xiàng)不明顯,則繼續(xù)拆,依此類推。
故:解f(x)= x3+6x2+11x+6
=(x3+x2)+(5x2+11x+6)
= x2(x+1)+(5x+6)(x+1)
=(x+1)(x2+5x+6)
=(x+1)(x+2)(x+3)
也有同學(xué)猜到a=-2或a=-3,道理同上。
其實(shí),這類題通過分拆常數(shù)項(xiàng)、一次項(xiàng)、二次項(xiàng),或同時(shí)分拆兩項(xiàng)、同時(shí)分拆三項(xiàng),可得到無限多種拆項(xiàng)方式。
還是以a=-1,圍繞公因式(x+1)展開。
f(x)= x3+6x2+11x+6
=(6x2+x-5)+[(x3+1)+(10x+10)]
=(6x2+2x-4)+[(x3+1)+(9x+9)]
=(6x2+3x-3)+[(x3+1)+(8x+8)]
= ……
=(6x2+6x+0)+[(x3+1)+(5x+5)]
=(6x2+6x+1)+[(x3+1)+(4x+4)]
= ……
=[6x2+mx+(m-6)]+{(x3+1)+[(11-m)x+(11-m)]}(m∈Z+)
這樣,第一組用十字相乘法(當(dāng)m=6時(shí)直接提公因式),含有因式(x+1),第二組前部為立方和公式,后部分提公因式都可得因式(x+1),因此這種拆項(xiàng)法可行。同時(shí)第一組的通式為x2+mx+(m-6)(m為正整數(shù)),由m的無窮性可知拆項(xiàng)的方式無窮。
另外,還可類似地取通式5x2+mx+(m-5)、4x2+mx+(m-4)、3x2+mx+(m-3)(m為正整數(shù))作為拆項(xiàng)的線索。
猜想雖然是一種主觀的感性思維,但正確的猜想總是建立在一定的感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,是對(duì)事物的認(rèn)識(shí)處于朦朧狀態(tài)時(shí)作出大膽的超前想法,是思維的火花。
為了使猜想變成現(xiàn)實(shí),我們必須由感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí),以取得規(guī)律性的認(rèn)識(shí),這樣才能有效指導(dǎo)人們的實(shí)踐活動(dòng)。本文的“拆項(xiàng)”正是對(duì)這一過程的理性回答。
發(fā)明與創(chuàng)新·中學(xué)生2016年8期