楊娟
[摘要]本文通過對(duì)一道多項(xiàng)式因式分解題的課堂教學(xué),從而歸納出在復(fù)數(shù)范圍內(nèi)多項(xiàng)式因式分解的簡單規(guī)律,對(duì)教學(xué)具有一定的啟發(fā)。
[關(guān)鍵詞]多項(xiàng)式;因式分解;課堂教學(xué)研究
[基金項(xiàng)目]凱里學(xué)院2014年重點(diǎn)學(xué)科(KZD2014004),貴州省高等學(xué)校省級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(2012426),貴州省卓越教師教育培養(yǎng)計(jì)劃(數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué))。
引 言
關(guān)于在復(fù)數(shù)范圍內(nèi)多項(xiàng)式因式分解問題,有如下定理成立:
定理 任何一個(gè)復(fù)系數(shù)一元n次多項(xiàng)式f(x)有且僅有n個(gè)一次因式x-xi
(i=1,2,…,n),把其中相同因式的積用冪表示后,
f(x)=an(x-x1)k1(x-x2)k2……(x-xm)km。
其中k1,k2,…,km∈N+,且k1+k2+…+km=n,復(fù)數(shù)x1,x2,…,xm兩兩不相等,x-xi(i=1,2,…,n)為f(x)的ki重一次因式。
對(duì)于因式分解的方法有很多種,比如:提取公因式法、分組分解法、應(yīng)用公式法、十字相乘法、添項(xiàng)拆項(xiàng)法[2]。這些方法在使用過程中,有些簡便易懂,有些需要一定的技巧性。本文僅以添項(xiàng)拆項(xiàng)法為例,研究利用這種方法在使用過程中的關(guān)鍵之處。
1。添項(xiàng)拆項(xiàng)法
利用添項(xiàng)拆項(xiàng)法進(jìn)行多項(xiàng)式因式分解,需要很強(qiáng)的技巧性。因?yàn)樵诮忸}過程中,需要拆哪幾項(xiàng),添加什么項(xiàng),或者說如何拆分,如何添加,并沒有一定的規(guī)律可循,主要在于觀察題目中的各項(xiàng)之間的關(guān)系,根據(jù)每一項(xiàng)的系數(shù)和次數(shù)來確定如何正確使用添項(xiàng)拆項(xiàng)法[3]。因此,可以說添項(xiàng)拆項(xiàng)法是多項(xiàng)式因式分解中技巧最強(qiáng)的方法之一,最能考查學(xué)生能力。
2。因式分解實(shí)例
在教學(xué)過程中,我給學(xué)生布置一道多項(xiàng)式因式分解的作業(yè)題,對(duì)于使用添項(xiàng)拆項(xiàng)法時(shí),
學(xué)生在作業(yè)中展現(xiàn)了三種不同的方法。然后,在講解作業(yè)題目時(shí),通過課堂激發(fā)學(xué)生興趣,學(xué)生又產(chǎn)生了幾種其他的方法,現(xiàn)將這些方法歸納如下:
方法一 4x4+4x3-9x2-x+2
=4x4+4x3-8x2-x2-x+2
=4x2(x2+x-2)-(x2+x-2)
=(4x2-1)(x2+x-2)
=(2x+1)(2x-1)(x+2)(x-1)。
方法二 4x4+4x3-9x2-x+2
=4x4+4x3-x2-8x2-x+2
=(4x4-x2)+(4x3-x)-(8x2-2)
=x2(4x2-1)+x(4x2-1)-2(4x2-1)
=(4x2-1)(x2+x-2)
=(2x+1)(2x-1)(x+2)(x-1)。
方法三 4x4+4x3-9x2-x+2
=4x4+8x3-4x3-8x2-x2-2x+x+2
=4x3(x+2)-4x2(x+2)-x(x+2)+(x+2)
=(x+2)(4x3-4x2-x+1)
=(x+2)[4x2(x-1)-(x-1)]
=(x+2)(x-1)(4x2-1)
=(2x+1)(2x-1)(x+2)(x-1)。
方法四 4x4+4x3-9x2-x+2
=4x4-4x3+8x3-8x2-x2-x+2
=4x3(x-1)+8x2(x-1)-(x-1)(x+2)
=(x-1)(4x3+8x2-x-2)
=(x-1)[4x2(x+2)-(x+2)]
=(x-1)(x+2)(4x2-1)
=(2x+1)(2x-1)(x+2)(x-1)。
方法五 4x4+4x3-9x2-x+2
=4x4-4x2+4x3-4x2-x2-x+2
=4x2(x2-1)+4x2(x-1)-(x2+x-2)
=4x2(x+1)(x-1)+4x2(x-1)-(x-1)(x+2)
=4x2(x-1)(x+2)-(x-1)(x+2)
=(x-1)(x+2)(4x2-1)
=(2x+1)(2x-1)(x+2)(x-1)。
方法六 4x4+4x3-9x2-x+2
=4x4+4x3-4x2-x2-x+1-4x2+1
=4x2(x2+x-1)-(x2+x-1)-(4x2-1)
=(x2+x-1)(4x2-1)-(4x2-1)
=(4x2-1)(x2+x-2)
=(2x+1)(2x-1)(x+2)(x-1)。
方法七 4x4+4x3-9x2-x+2
=4x4+10x3-6x3+4x2-15x2+2x2-6x+5x+2
=(4x4+10x3+4x2)-(6x3+15x2+6x)+(2x2+5x+2)
=2x2(2x2+5x+2)-3x(2x2+5x+2)+(2x2+5x+2)
=(2x2+5x+2)(2x2-3x+1)
=(2x+1)(2x-1)(x+2)(x-1)。
方法八 4x4+4x3-9x2-x+2
=4x4+4x3+x2-10x2-x+2
=x2(4x2+4x+1)-(10x2+x-2)
=x2(2x+1)2-(2x+1)(5x-2)
=(2x+1)[x2(2x+1)-(5x-2)]
=(2x+1)[2x3+x2-3x-2x+2]
=(2x+1)[(2x3+x2-3x)-(2x-2)]
=(2x+1)[x(2x+3)(x-1)-2(x-1)]
=(2x+1)(x-1)[2x2+3x-2]
=(2x+1)(2x-1)(x+2)(x-1)
3。總 結(jié)
對(duì)于在復(fù)數(shù)范圍內(nèi),利用添項(xiàng)拆項(xiàng)法分解因式的關(guān)鍵是提取公因式,并且第一步的提取公因式至關(guān)重要,它決定著應(yīng)該如何拆項(xiàng)、添項(xiàng),拆哪些項(xiàng),添加什么樣的項(xiàng)。
(1) 當(dāng)一個(gè)多項(xiàng)式分解成若干個(gè)一次因式的乘積,如果一次有理因式的個(gè)數(shù)越多,那么分解因式的方法也相對(duì)越多。對(duì)于上面例題,我們第一步可以提?。?x+1)、(2x-1)、(x+2)、(x-1)中的任何一個(gè)作為公因式,也可以通過添項(xiàng)拆項(xiàng)提取其他因式作為公因式,所以分解的方法相對(duì)較多。反之,如果分解后無理因式或復(fù)數(shù)因式比較多,那么分解的方法就相對(duì)減少。比如,對(duì)于x3-8x+8=(x-2)(x+1-5)(x+1+5)來說,在分解因式的過程中,我們通過添項(xiàng)拆項(xiàng),第一步通常提?。▁-2)作為公因式,對(duì)于x+1-5和x+1+5中的任何一個(gè)因式,很難通過添項(xiàng)拆項(xiàng)作為公因式進(jìn)行提取,因此分解因式的方法相對(duì)較少。
(2) 如果多項(xiàng)式的次數(shù)越高,分解因式的方法也相對(duì)越多。比如4x4+4x3-9x2-x+2和x3-8x+8相比較,在分解因式的過程中,前者項(xiàng)數(shù)比較多,因此添項(xiàng)拆項(xiàng)的方法也比較多。反之,后者由于項(xiàng)數(shù)較少,因此分解因式的方法也比較少。
[參考文獻(xiàn)]
[1]何麗亞,汪海洋,謝燕。數(shù)學(xué)[M]。西南交通大學(xué)出版社,2013。
[2]潘偉云。多項(xiàng)式因式分解的探討[J]。呂梁教育學(xué)院學(xué)報(bào),2015,32,(1):97-98。
[3]畢嚴(yán)河。因式分解的方法技巧匯總[J]??萍家暯?,2014:277-279。