文韓光東
整體法廣泛應用于初中數(shù)學中,對于因式分解,更是不可或缺。簡單來說,其就是把問題或某些條件當成一個整體來處理,在解題時,不是著眼于問題的局部,而是有意識地放大考慮問題的“視角”。下面,我們主要從利用平方差公式分解因式方面,讓同學們體會如何使用整體法。
我們都知道,因式分解中的平方差公式是:a2-b2=(a+b)(a-b)。為了讓同學們更深刻地認識這個公式,明確公式中a、b可以代表的具體內(nèi)容,我們換一種形式表達:A2-B2=(A+B)(A-B)。這里的A、B既可以指一個數(shù)字或字母,也可以指一個復雜單項式或多項式。當A、B指代的是一個復雜單項式或多項式時,我們就需要把這個單項式或多項式當作一個整體來看待,即公式中的A或B,這就應用了整體法的思想。
例1 因式分解:16a2-9b2。
【分析】運用整體法不能脫離公式,所以同學們在解決問題前要對所學公式熟練記憶,認清公式的結構特點;要去思考,問題是不是符合公式使用的結構特點,或能不能輕松轉化成對應的結構。平方差公式的結構特點:有兩項,且是“平方”減去“平方”。對于本題,我們發(fā)現(xiàn)16a2能夠轉化為(4a)2,9b2可以轉化為(3b)2,這里的4a、3b就相當于公式中的A、B,這樣我們就可以應用公式來處理了。
解:原式=(4a)2-(3b)2
=(4a+3b)(4a-3b)。
例2 因式分解:(2a+b)2-(a-2b)2。
【分析】觀察式子,若把(2a+b)和(a-2b)看作一個整體,即公式中的A、B,則(2a+b)2-(a-2b)2可看作兩項,符合平方差公式的條件,故可以用整體思想來因式分解。同學們要注意分解以后對式子的化簡與分解徹底。
解:(2a+b)2-(a-2b)2
=[(2a+b)+(a-2b)][(2a+b)-(a-2b)]
=(3a-b)(a+3b)。
例3 因式分解:9(a+b)2-4(a-b)2。
【分析】對于部分同學來說,這道因式分解題有一點難度。主要是因為他們沒有整體意識,拿到問題就想著展開,殊不知這是“南轅北轍”。因式分解是把多項式化成幾個整式積的形式,而不是把它計算、化簡出來。只要掌握了整體法的處理方式,再復雜的因式分解也不再困難。本題在結構上有兩個部分,能看出來是“平方”減“平方”的形式。我們考慮用平方差公式進行解決,接下來,要找的就是公式中的A、B。9(a+b)2可以化成[3(a+b)]2,4(a-b)2可以化成[2(a-b)]2,那么 3(a+b)、2(a-b)就相當于公式中的A、B。然后,就剩套用公式以及化簡、分解徹底的問題了。可能部分同學會出現(xiàn)找錯A、B的情況,把9(a+b)、4(a-b)當作A、B,這是對平方差公式的結構特點認識不清造成的。有時我們憑感覺做題,是不夠的,還要有依據(jù)。
解:9(a+b)2-4(a-b)2
=[3(a+b)]2-[2(a-b)]2
=[3(a+b)+2(a-b)][3(a+b)-2(a-b)]
=(5a+b)(a+5b)。
例4 已知 4m+n=90,2m-3n=10。求(m+2n)2-(3m-n)2的值。
【分析】本題看上去像是代入求值的問題,但一看條件,并不能直接代入。再觀察要求的式子的結構特點,把m+2n、3m-n當成整體,看作A、B,符合平方差公式,因此考慮先因式分解。至此,問題得到解決。
解:(m+2n)2-(3m-n)2
=[(m+2n)+(3m-n)][(m+2n)-(3m-n)]
=(4m+n)(3n-2m)
=-(4m+n)(2m-3n)。
當4m+n=90,2m-3n=10時,
原式=-90×10=-900。
例5 已知a、b、c是△ABC的三邊,試判斷(a2+b2-c2)2-4a2b2的正負性。
【分析】若把a2+b2-c2和2ab看作整體,當成公式中的A、B,則(a2+b2-c2)2-4a2b2可以看作兩項,符合平方差公式的結構。由此,可想到利用平方差公式因式分解,然后利用三角形的三邊關系,從而解決問題。
解:(a2+b2-c2)2-4a2b2
=(a2+b2-c2)2-(2ab)2
=(a2+b2-c2+2ab)(a2+b2-c2-2ab)
=[(a2+b2+2ab)-c2][(a2+b2-2ab)-c2]
=[(a+b)2-c2][(a-b)2-c2]
=(a+b+c)(a+b-c)(a-b+c)(a-b-c)。
∵a、b、c是△ABC的三邊,
∴ a+b+c>0,a+b-c>0,a-b+c>0,a-b-c<0,從而(a+b+c)(a+b-c)(a-b+c)·(a-b-c)<0,即(a2+b2-c2)2-4a2b2<0。
【總結】運用整體法進行因式分解,關鍵是能夠把要分解的多項式與公式對應起來,找準公式中的A、B,再套用公式就可以了。這里,同學們對公式的結構特點要認識透徹,如果對應不準確,到頭來就是竹籃打水——一場空。