师:同学们,大家好。今天我们继续学习第十四章整式的乘除与因式分解的小结第二课时。上节课我们小结了幂的运算、整式的乘除以及整式乘法的两个公式,本节课我们一起小结因式分解。因式分解是初中数学重要的恒等变形,也是解决很多数学问题的工具,学好它能为后续学习打好基础,培养运算能力和思维发展能力。接下来进入本节课内容。
首先进行因式分解的知识梳理。
定义:把一个多项式化为几个整式的积的形式,注意因式分解是恒等变形。
方法:
提取公因式法:对于(Am + Bm + Cm)的形式,可提取公因式(m),结果为(m(A + B + C)) 。
公式法:常见的有两项的平方差,(a2 - b2 = (a - b)(a + b));还有二次三项式,(a2 ± 2ab + b2 = (a ± b)2) 。
因式分解的应用:利用因式分解求值、简化计算、解决整除问题。
接下来学习因式分解的题型。
题型1:分解因式
例1:观察下列各式:
- (2a + b)和(a + b);
- (5mn(a - b))和(-a + b);
- ((a + b))和(-a - b);
- (a2 - b2)和(a2 + b2)。
其中有公因式的是?通过观察发现,(2)(3)中有公因式。利用添括号法则,(2)中(-a + b = -(a - b)) ,(3)中(-a - b = -(a + b)) ,所以(2)(3)中有公因式(a - b)和(a + b),答案选(2)和(3)。由此小结添括号法则:添括号时,如果括号前面是正号,括号里面的各项符号不改变;如果括号前面是负号,括到括号里面的各项符号都要改变,简记为“负变正不变”。
例2:分解因式
- 第一小问:(a2 + ab - a) 。式中有公因式(a),提取公因式(a)后,结果为(a(a + b - 1)) 。这里要注意,提取公因式后,第三项(a)留下(1)守住位置,否则原式三项式提取后括号里只有两项,就不是恒等变形了。
- 第二小问:(a(a - b) + b(b - a)) 。发现(a - b)和(b - a)可转化为相同因式,将式子变形为(a(a - b) - b(a - b)) ,提出公因式(a - b),答案为((a - b)(a - b) = (a - b)2) ,出现相同因式要转换成幂的形式。
- 第三小问:(a3 - 4a) 。有公因式(a),提取公因式(a)后,括号里(a2 - 4)满足两项平方差形式,进一步转化为(a(a - 2)(a + 2)) 。
- 第四小问:(-4a3b - 8a2b + 4ab) 。首项有负号,优先提出负号,观察各项系数、字母及指数,公因式为(-4ab),提出后括号里各项符号改变,得到(-4ab(a2 + 2a - 1)) ,括号里是二次三项式,满足完全平方公式形式,最终结果为(-4ab(a + 1)2) 。
通过这4个小问,总结因式分解步骤:一提公因式,二套公式,三检查,确保因式分解彻底。
题型2:分解因式在计算中的应用
例3:用简便方法计算下列各式
- 第一小问:(1752×4 - 252×4) 。显然有公因式(4),提取(4)后,括号里(1752 - 252)满足平方差形式,进一步分解为(4×(175 - 25)×(175 + 25)) ,结果为(4×150×200 = 120000) 。
- 第二小问:(1062 - 106×12 + 62) 。发现它满足完全平方形式,把(12)理解为(2×6) ,式子转化为(1062 - 2×106×6 + 62) ,首项是(106),尾项是(6),根据完全平方公式可得((106 - 6)2 = 1002 = 10000) 。
学习后进行练习,请同学们暂停视频在草稿纸上完成。核对答案:第一小问原式等于(3.98);第二小问原式等于(-2022);第三小问原式等于(-2^{100}) 。同学们对照答案,如有错误找出原因。
题型3:利用因式分解求值
例4:已知(a - 4b = -3),(ab = 4),求(-a3b + 8a2b2 - 16ab3)的值。先将多项式提出负号及公因式,转化为(-ab(a2 - 8ab + 16b2)) ,括号里二次三项式满足完全平方形式,进一步写成(-ab(a - 4b)2) 。因式分解后发现式子中有(a - 4b)和(ab)这两个整体,整体代入已知条件,原式(= -4×(-3)2 = -36) 。本题条件不易求出(a)、(b)的值,通过因式分解变形后整体代入求值。
