摘 要:多項式因式分解就是恒等變形,將多項式轉(zhuǎn)化為幾個整式的乘積形式。在中考中,因式分解是比較常見的類型,是解決數(shù)學(xué)問題的重要工具。因式分解方法具有很強(qiáng)的技巧性,使用靈活,是學(xué)生必須掌握的數(shù)學(xué)解題方法,對學(xué)生思維能力的培養(yǎng)及解題能力的提高具有促進(jìn)作用?;诖耍疚闹匮芯砍踔袛?shù)學(xué)因式分解技巧。
關(guān)鍵詞:初中數(shù)學(xué);因式分解技巧;教學(xué)策略
中圖分類號:G427? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號:2095-624X(2021)18-0062-02
引 言
在解決數(shù)學(xué)難題過程中使用因式分解法,可以將復(fù)雜的問題簡單化。學(xué)生掌握這種方法,不僅解題思路會更加清晰,提高解題效率,其數(shù)學(xué)思維能力還會得到有效培養(yǎng)。
一、多項式因式分解的步驟及常用方法
(一)多項式因式分解的步驟
在應(yīng)用多項式因式分解的過程中,學(xué)生只有按照步驟進(jìn)行,才能獲得良好的效果。多項式因式分解的具體步驟為:其一,在多項式中如果各項都有公因式,就需要先將公因式提出來;其二,在多項式中如果各項都沒有公因式,在分解時可以使用公式法或者十字相乘法解決;其三,如果采用上面的方法都不能有效分解,在分解時可以采用十字相乘法、分組分解法、拆項補(bǔ)項法等;其四,在分解因式的過程中,對每一個多項式因式都要進(jìn)行分解,直到不能進(jìn)一步分解為止[1]。
(二)多項式因式分解的簡單記憶法
多項式因式分解方法有很多。為了有效利用,學(xué)生需要將這些方法記憶下來,從而在解決數(shù)學(xué)難題時可以靈活運(yùn)用[2]。下面的因式分解記憶方法是比較有效的:先做公因式提取,然后考慮用公式,思考十字相乘法,之后用分組分解法;如果幾種方法都無效,可以試試拆項添項法。
二、解決數(shù)學(xué)問題中常用的因式分解技巧
(一)提公因式法
提公因式法就是在多項式中,對四則運(yùn)算中乘法分配律進(jìn)行反向使用。教師可以讓學(xué)生在多項式分解的過程中仔細(xì)觀察,將最低指數(shù)冪找出來。由于學(xué)生在提取的過程中容易產(chǎn)生漏項的問題,教師要指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用還原法檢驗(yàn)因式分解是否正確。如果各項有公因式,需將公因式提出來放在括號外面,用因式乘積的形式表達(dá);如果各項系數(shù)均為整數(shù),提取公因式系數(shù)需要將最大的公約數(shù)提取出來;如果公因式用字母表達(dá),則需要將各項相同的字母提取出來;在提取各項指數(shù)時,需要將次數(shù)最低的提取出來;多項式中的第一項是負(fù)數(shù),需要將負(fù)號提取出來,讓括號中的第一項系數(shù)為正。
具體的解題思路是,提取公因式,即an+bn+cn+ dn+…=n(a+b+c+d+…),公因式提取完畢,將另一個因式確定下來。比如,對3x3-2x2-x提取公因式,即為3x3-2x2-x=x(x2-2x-1)。
(二)運(yùn)用公式法
在解決數(shù)學(xué)問題時運(yùn)用公式法,學(xué)生需要對各種數(shù)學(xué)公式熟練掌握,明確公式之間的關(guān)聯(lián)性,從而能夠靈活運(yùn)用。初中生往往存在記住數(shù)學(xué)公式卻不能合理運(yùn)用的問題。所以,在實(shí)際教學(xué)中,教師要幫助學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識,引導(dǎo)學(xué)生掌握學(xué)習(xí)公式的方法,使其在面對數(shù)學(xué)問題時能夠遴選出靈活解題的公式,逐漸掌握解題規(guī)律[3]。比如,平方差公式為a2-b2=(a+b)(a-b),完全平方公式為(a+b)2=a2+2ab+b2;(a-b)2=a2-2ab+b2。
將完全平方公式充分運(yùn)用起來分解因式,要求多項式一定是三項式,其中有兩項可以用兩個數(shù)的平方和表達(dá)或者用兩個式表達(dá)的平方和表達(dá),另一項則是兩個數(shù)乘積的2倍或者兩個式乘機(jī)的2倍。比如,立方差公式為a3-b3=(a-b)(a2+ab+b2);立方和公式為a3+b3=(a+b)(a2-ab+b2);完全立方公式為(a+b)3=a3+3ab2+3a2b+b3, (a-b)3=a3-3a2b+3ab2-b3。
(三)分組分解法
在解決數(shù)學(xué)問題時應(yīng)用分組分解法,就是在應(yīng)用提取公因式法的同時使用公式運(yùn)用法。由于多項式在表達(dá)形式上各有不同,采用分組分解法進(jìn)行處理時所應(yīng)用的方法也存在差異。數(shù)學(xué)教師要想讓學(xué)生充分理解這部分內(nèi)容,講解時要做到具體問題具體分析,并遵循循序漸進(jìn)的原則,讓學(xué)生從淺到深地掌握所學(xué)知識。具體而言就是將一個多項式進(jìn)行分組,之后運(yùn)用分解因式的方法處理。采用分組分解法時,學(xué)生必須明確目標(biāo),分組后將公因式直接提取出來,也可以運(yùn)用公式進(jìn)行處理。
例如,對多項式am+an+bm+bn進(jìn)行因式分解時,要判斷項式之間所存在的共同之處,如果將前兩項分為一組,可以將公因式a提取出來,將后兩項分為一組,可以將公因式b提取出來,從而所獲得的公式是am+an+bm+bn=a(m+n)+b(m+n),再將公因式(m+n)提取出來,得出am+an+bm+bn=a(m+n)+b(m+n)=(a+b)(m+n);
如果將第一項和第三項分為一組,可以將公因式m提取出來,將第二項和第四項分為一組,可以將公因式n提取出來,從而所獲得的公式是am+an+bm+bn= m(a+b)+n(a+b),將公因式(a+b)提取出來,得出am+ an+bm+bn=a(m+n)+b(m+n)=(a+b)(m+n)。
又如,在分解多項式7ax+7bx+8ay+8by時,采用分組分解法可以得出:7ax+7bx+8ay+8by=7x(a+b)+8y(a+b)=(7x+8y)(a+b)或者7ax+7bx+8ay+8by=a(7x+8y)+ b(7x+8y)=? (7x+8y)(a+b)。
從案例分析可以看出,對于一個多項式進(jìn)行分解,雖然進(jìn)行分組分解時采用不同的分組方法,但是所獲得的結(jié)果是一樣的,將7ax和8bx分為一個組,將x提取出來,將把8ay和8by分為一組,將y提取出來,采用逆用乘法分配律解答問題,就能夠做到化繁為簡。比如,將多項式m2+5n-mn-5m分解,即m2+5n-mn-5m=(m2-mn)+(5n-5m)=? m(m-n)+5(n-m)=-m(n-m)+5(n-m)=(5-m)(n-m)。
(四)十字相乘法
對于二次三項式的分解,通常應(yīng)用十字相乘法。二次項系數(shù)包括兩種情況,即為“1”的情況和不為“1”的情況。與前三種方法相比較,初中生掌握這種方法存在一定的難度。所以,通常教師在講解這種方法之前,需要先講解前三種方法,在學(xué)生熟練掌握后,再對這部分內(nèi)容進(jìn)行講解。
例如,對二次三項式x2+(p+q)x+pq進(jìn)行因式分解時,要分析該二次項,其系數(shù)是1;常數(shù)項為兩個數(shù)的積,即pq;一次項系數(shù)是常數(shù)項的兩個因數(shù)的相加。在分解這個項式時,對于二次項系數(shù)為1的二次三項式進(jìn)行因式分解,可以得出:x2+(p+q)x+pq=(x+p)(x+q)。
又如,對二次三項式kx2+mx+n進(jìn)行因式分解的過程中,如果可以分解為k=ac,n=bd,則acx2+mx+bd;如果m=ad+bc時,acx2+mx+bd=acx2+(ad+bc)x+bd,那么就可以將因式分解為:kx2+mx+n=(ax+b)(cx+d)。對7x2-19x-6進(jìn)行因式分解,其中的-19可以分解為-21+2,那么,7x2-19x-6=7x2-21x+2x-6=7x(x-3)+2(x-3)=(7x+2)(x-3)。
(五)拆項法和補(bǔ)項法
將多項式的某一項拆開或者對多項式中的某一項填補(bǔ)上相反數(shù)的兩項,也可以是相反數(shù)的幾項,在保持原式表達(dá)含義不變的情況下,更加適用于公因式提取。在使用這種方法時需要注意,對多項式進(jìn)行變形時要堅持保持與原多項式相等的原則,先將多項式拆成幾個部分,之后再對因式進(jìn)行分解。
例如,對bc(b+c)+ca(c-a)-ab(a+b)進(jìn)行因式分解, 將bc(b+c)分解為bc(c-a+a+b),得bc(b+c)+ca(c-a)= bc(c-a)+ca(c-a)+bc(a+b),對公式提?。╝+b),得出c(c-a)(b+a)+b(a+b)(c-a)=(c+b)(c-a)(a+b)。
結(jié) 語
通過上面的研究可以得出,初中數(shù)學(xué)中的因式分解方法有多種,而解題中較為常用的是公式法、提取公因式法、十字相乘法、分組分解法、拆項補(bǔ)項法。雖然教學(xué)存在一定的難度,但是其解題思路是有一定規(guī)律的,所以教師在教學(xué)中要幫助學(xué)生明確解題思路,讓學(xué)生對因式分解方法有系統(tǒng)性認(rèn)識,從而提高數(shù)學(xué)解題效率[4]。
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作者簡介:張炳瑞(1973.6—),男,甘肅天水人,中小學(xué)高級教師。