GQACADEMY / 因式分解公式法:认结构,比认字母更重要
逆用平方差与完全平方公式,识别整体平方,并检查因式分解是否彻底。
把熟悉的乘法公式倒过来看
由 (a+b)(a−b)=a2−b2,得到平方差公式的逆用:
a2−b2=(a+b)(a−b).
由 (a±b)2=a2±2ab+b2,得到完全平方形式:
a2+2ab+b2=(a+b)2,a2−2ab+b2=(a−b)2.
这里的 a、b 可以是数、单项式,也可以是多项式。公式识别的是“两个整体的平方”以及它们之间的关系,不要求它们恰好叫 a 和 b。
怎样判断用哪一个公式
两项的式子先看能否写成两个平方的差。例如 9x2−4 中,两个整体是 3x 和 2。
三项的式子先找两个平方项,再检查剩下的一项是不是这两个整体乘积的两倍。x2+6x+9 中,x 与 3 的两倍乘积是 6x,所以可以写成 (x+3)2;x2+3x+9 就不能这样写。
例题:一次套用公式还没有结束
分解因式:x4−16。
思路点拨
先把 x4 看成 (x2)2,把 16 看成 42。得到两个因式以后,逐个检查,看看哪一个还能继续使用平方差公式。
完整解析
第一次分解:
x4−16=(x2)2−42=(x2−4)(x2+4).
其中 x2−4=(x−2)(x+2),所以
x4−16=(x−2)(x+2)(x2+4).
在实数范围内,x2+4 不能继续分解为一次因式,分解结束。
“先提后套”常常更简洁
例如 2x2−18 先提取 2,得到 2(x2−9),再写成 2(x−3)(x+3)。若一开始勉强把系数写成平方,反而增加了负担。方法之间有顺序,通常先找公因式,再检查公式结构。
观察公式时,可以先在草稿上标出两个平方项,再写出它们对应的整体。这样做虽然多写一步,却能减少把系数、指数和符号看错的机会。特别是遇到括号的平方,先保留括号作为整体,不急着展开。
容易错在哪里
- 把平方和 a2+b2 套成 (a+b)(a−b)。后者展开后中间是减号。
- 只看首尾是平方,就判断完全平方。中间项的系数和符号也必须对应。
- 忘记平方作用于整个式子。(2x)2=4x2,不能写成 2x2。
- 得到乘积后不检查是否还能分解。每个因式都应再看一遍。
检验公式法最稳妥的办法仍然是乘开。能从乘积准确回到原多项式,等式才算站得住。