GQACADEMY / 因式分解

提公因式:先看每一项共有的部分

理解因式分解与整式乘法互为逆过程,按系数、字母和指数提取公因式。

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因式分解是在改变什么

整式乘法把乘积展开成和,例如 a(b+c)=ab+aca(b+c)=ab+ac;因式分解则沿着相反方向,把一个多项式写成几个整式的乘积。例如 ab+ac=a(b+c)ab+ac=a(b+c)。

关键不在式子变短,而在结构改变:原来最外层是加减,分解后最外层是乘法。x2+2x+1=x(x+2)+1x^2+2x+1=x(x+2)+1 虽然恒等,却没有完成因式分解,因为最外层仍然有加法。

公因式怎样找

先看系数,一般取各项整数系数的最大公因数;再看字母,只取每一项都含有的字母;最后看指数,取这个字母在各项中的最低次数。这个过程对应着一个朴素问题:“有什么可以从每一项中完整拿出来?”

提取后,括号里的各项由原来的各项分别除以公因式得到。若某一项恰好等于公因式,除完以后要留下 11,不能消失。例如 ax+a=a(x+1)ax+a=a(x+1)。

例题:系数和字母同时处理

分解因式:6x3y−9x2y26x^3y-9x^2y^2。

思路点拨

系数 66、99 的最大公因数是 33;两项都含 xx 和 yy,最低次数分别为 22 和 11。提取后再把括号乘开检验。

完整解析

两项的公因式为 3x2y3x^2y,所以

6x3y−9x2y2=3x2y(2x−3y).6x^3y-9x^2y^2=3x^2y(2x-3y).

检查:3x2y⋅2x=6x3y3x^2y\cdot2x=6x^3y,3x2y⋅(−3y)=−9x2y23x^2y\cdot(-3y)=-9x^2y^2,展开后回到原式。

遇到负号,整项一起处理

有时把负号一并提出,后续结构更清楚。例如 −2x2+4x=−2x(x−2)-2x^2+4x=-2x(x-2)。提出负号以后,括号里的对应符号都会改变;不能只改变第一项。

公因式也可以是一个多项式。例如 a(x−y)+b(x−y)=(x−y)(a+b)a(x-y)+b(x-y)=(x-y)(a+b)。把重复出现的 (x−y)(x-y) 暂时看作一个整体,做法就与 am+bm=(a+b)mam+bm=(a+b)m 完全相同。

容易错在哪里

  • 取指数时选了最高次数,导致某项不能整除。公因式必须是每一项共有的部分。
  • 提取后漏掉 11,把 x2−xx^2-x 写成 x(x)x(x)。正确结果是 x(x−1)x(x-1)。
  • 只提取一部分就停止。通常先尽量提净公因式,再检查剩下的多项式还能不能继续分解。

无论后面遇到公式法、分组法还是换元,第一眼都先找公因式。它常常是让复杂式子变得清楚的第一步。

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