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专题 14.2 因式分解
【典例1】【阅读与思考】整式乘法与因式分解是方向相反的变形.如何把二次三项式ax2+bx+c进行因
式分解呢?我们已经知道,ax cax c aax2 acx acx cc aa x2ac ac x
1 1 2 2 1 2 1 2 2 1 1 2 1 1 2 2 1
cc.
1 2
反过来,就得到: .
a a x2+(a c +a c )x+c c =(a x+c )(a x+c )
1 2 1 2 2 1 1 2 1 1 2 2
我们发现,二次项的系数a分解成a a ,常数项c分解成c c ,并且把a, a, c, c 如图①所示摆
1 2 1 2 1 2 1 2
放,按对角线交叉相乘再相加,就得到a c +a c ,如果a c +a c 的值正好等于ax+bx+c的一次项系数
1 2 2 1 1 2 2 1 2
b,那么ax2+bx+c就可以分解为ax ca x c ,其中a1 , c1位于图的上一行,a , c 位于下一
1 1 2 2 2 2
行.
像这种借助画十字交叉图分解系数,从而帮助我们把二次三项式分解因式的方法,通常叫做“十字相乘
法”.
例如,将式子x2−x−6分解因式的具体步骤为:首先把二次项的系数1分解为两个因数的积,即1=1×1,
把常数项-6也分解为两个因数的积,即-6=2×(-3);然后把1,1,2,-3按图②所示的摆放,按对角线
交叉相乘再相加的方法,得到1×(-3)+1×2= -1,恰好等于一次项的系数-1,于是x2−x−6就可以分解
为(x 2)(x 3).
请同学们认真观察和思考,尝试在图③的虚线方框内填入适当的数,并用“十字相乘法”分解因式:
x2−x−6= .
【理解与应用】
请你仔细体会上述方法并尝试对下面两个二次三项式进行分解因式:
(1)2x2+5x−7= ;
(2)6x2−7xy+2y2= .【探究与拓展】
对于形如ax2+bxy+c y2+dx+ey+f的关于x,y的二元二次多项式也可以用“十字相乘法”来分解.如
图④,将a分解成mn乘积作为一列,c分解成pq乘积作为第二列,f分解成jk乘积作为第三列,如果mq
np b , pk qj e ,mk nj d,即第1,2列、第2,3列和第1,3列都满足十字相乘规则,
则原式= mx py jnx qy k ,请你认真阅读上述材料并尝试挑战下列问题:
(1)分解因式3x2+5xy−2y2+x+9 y−4= ;
(2)若关于x,y的二元二次式x2+7xy−18 y2−5x+my−24可以分解成两个一次因式的积,求m的
值;
(3)已知x,y为整数,且满足x2+3xy+2y2+2x+3 y=−1,请写出一组符合题意的x,y的值.
【思路点拨】
【阅读与思考】利用十字相乘法,画十字交叉图,即可;
【理解与应用】(1)利用十字相乘法,画十字交叉图,即可;
(2)利用十字相乘法,画十字交叉图,即可;
【探究与拓展】(1)根据二元二次多项式的十字相乘法,画十字交叉图,即可得到答案;
(2)根据二元二次多项式的十字相乘法,画十字交叉图,即可求解;
(3)根据二元二次多项式的十字相乘法,对方程进行分解因式,化为二元一次方程,进而即可求解.
【解题过程】
解:【阅读与思考】画十字交叉图:
∴x2−x−6= x -3 x 2.
故答案是: x- 3 x 2;
【理解与应用】(1)画十字交叉图:
∴2x2 5x 7 = x 12x 7,
故答案是: x 12x 7;(2)画十字交叉图:
∴6x2 7xy 2y2 = 2x y3x 2y,
故答案是:2x y3x 2y;
【探究与拓展】(1)画十字交叉图:
∴3x2 5xy 2y2 x 9y 4 x 2y 13x y 4,
故答案是:x 2y 13x y 4;
(2)如图,
∵关于x,y的二元二次式x2+7xy-18y2-5x+my-24可以分解成两个一次因式的积,
∴存在1×1=1,9×(-2)=-18,(-8)×3= -24,7=1×(-2)+1×9 ,-5=1×(-8)+1×3,
∴m=9×3+ (-2)×(-8)=43或m=9×(-8)+(-2)×3= -78.
∴m的值为:43或-78;
(3)∵x2+3xy+2y2+2x+3 y=−1,
∴x2+3xy+2y2+2x+3 y+1=0,
画十字交叉图:∴(x+2y+1)(x+ y+1)=0,
∴x+2y+1=0或x+ y+1=0,
∵x,y为整数,
∴x=-1,y=0是一组符合题意的值.
1.(2023春·江苏·七年级专题练习)因式分解:15x2+13xy﹣44y2=_____.
2.(2023春·江苏·七年级专题练习)分解因式:x6−28x3+27=______.
3.(2023春·七年级课时练习)分解因式:a4−4a3+4a2−9=___________.
4.(2023春·七年级课时练习)因式分解:x3﹣6x2+11x﹣6=_____.
5.(2023春·七年级课时练习)因式分解:6x2−5xy+ y2+17x−7 y+12=_______.
6.(2023春·七年级课时练习)分解因式: ______ .
(x+ y−2xy)(x+ y−2)+(xy−1) 2=
7.(2023春·江苏·七年级专题练习)分解因式:
(1)x2−7x+10 (2)x2x2−9x+18
(3)x2x2−5x−6 (4)x2x2−9x−22
(5)x23x2+x−2 (6)x23x2+x−4(7)x2−12x2+25x−12 (8)x2−3x2−x+10
(9)x2x2−y2−x−y (10)x2x3+x2+x+1
(11)x2a2+4a−9b2+4 (12)x2a2−4b2−2a+4b
8.(2022秋·全国·八年级专题练习)因式分解:
(1) ; (2) ;
x2−2x3+16x2−24x x2 (a2+b2−c2 ) 2−4a2b2
(3) ; (4) ;
x2 (x2−x−3)(x2−x−5)−3 x2(x+ y) 3−x3−y3
(5)x2x3−9x+8.
9.(2023春·七年级课时练习)因式分解:
(1)x2a2−4b2+12bc−9c2; (2)x2x2−2x−15;
(3)x2x2−y2−4x+6 y−5.
10.(2022秋·江西景德镇·七年级景德镇一中校考期末)分解因式:(1) ; (2) ;
3a(b2+9) 2−108ab2 2b3−b2−6b+5a−10ab+3
( 24+ 1)( 44+ 1)( 64+ 1)
(3)计算: 4 4 4 ; (4) .
4x2−14xy+6 y2−7x+ y−2
( 14+ 1)( 34+ 1)( 54+ 1)
4 4 4
11.(2022秋·全国·八年级专题练习)把下列多项式分解因式:
(1)a2+4ab+4b2−ac−2bc (2)ax2+bx2+bx+ax+cx2+cx
(3) (4)
a2−b2−x2+ y2−2ay+2bx (1+ y) 2−2x2(1−y2)+x4(1−y) 2
12.(2023·全国·九年级专题练习)因式分解:
(1)
2a(a−1) 2−28a2(1−a)+18a(a−1)
(2)
(x2+3x) 2 −8(x2+3x)−20
(3)4x3−2x2−9x y2−3xy (4)y(y−4)−(m+2)(m−2)13.(2023春·全国·七年级专题练习)因式分解:x2+xy−2y2−3xz−12yz−10z2
14.(2022秋·全国·八年级专题练习)因式分解:
(1)
2(x2+6x+1) 2 +5(x2+1)(x2+6x+1)+2(x2+1) 2
(2)
x2(y−z) 3+ y2(z−x) 3+z2(x−y) 3
15.(2022秋·北京海淀·七年级清华附中校考期末)当m为何值时,多项式
6x2+mxy−5 y2−15x+38 y−21可以分解为两个关于x,y的一次三项式的乘积?
16.(2022秋·全国·八年级专题练习)阅读下列材料:
材料1:将一个形如x²+px+q的二次三项式因式分解时,如果能满足q=mn且p=m+n则可以把x²+px+
q因式分解成(x+m)(x+n),如:(1)x2+4x+3=(x+1)(x+3);(2)x2﹣4x﹣12=(x﹣6)
(x+2).
材料2:因式分解:(x+y)2+2(x+y)+1,解:将“x+y看成一个整体,令x+y=A,则原式=A²+2A
+1=(A+1)²,再将“A”还原得:原式=(x+y+1)²
上述解题用到“整体思想”整体思想是数学解题中常见的一种思想方法,请你解答下列问题:(1)根据材料1,把x2+2x﹣24分解因式;
(2)结合材料1和材料2,完成下面小题;
①分解因式:(x﹣y)²﹣8(x﹣y)+16;
②分解因式:m(m﹣2)(m²﹣2m﹣2)﹣3
17.(2022秋·全国·八年级专题练习)将一个多项式分组后,可提公因式或运用公式继续分解的方法是因
式分解中的分组分解法,一般的分组分解法有四种形式,即“2+2”分法、“3+1”分法、“3+2”分法
及“3+3”分法等.
如“2+2”分法:
ax+ay+bx+by=(ax+ay)+(bx+by)=a(x+ y)+b(x+ y)=(x+ y)(a+b)
请你仿照以上方法,探索并解决下列问题:
(1)分解因式:x2−y2−x−y;
(2)分解因式:9m2−4x2+4xy−y2;
(3)分解因式:4a2+4a−4a2b2−b2−4ab2+1.
18.(2022秋·全国·八年级期末)因式分解与整式乘法互为逆运算.如对多项式x2﹣7x+12进行因式分
解:
首先,如果一个多项式能进行因式分解,则这个多项式可看作是有两个较低次多项式相乘得来的.故可写
成x2﹣7x+12=(x+a)(x+b),即x2﹣7x+12=x2+(a+b)x+ab(对任意实数x成立),由此得a+b=﹣
7,ab=12.易得一组解:a=﹣3,b=﹣4,所以x2﹣7x+12=(x﹣3)(x﹣4).像这种能把一个多项式
进行因式分解的方法,称为待定系数法.(1)因式分解:x2﹣15x﹣34= .
(2)因式分解:x3﹣3x2+4=(x+a)(x2+bx+c),请写出一组满足要求的a,b,c的值: .
(3)请你运用待定系数法,把多项式3m2+5mn﹣2n2+m+9n﹣4进行因式分解.
19.(2023秋·湖北襄阳·八年级期末)常用的因式分解的方法有:提公因式法和公式法,但有的多项式用
上述方法无法分解,例如x2−4 y2−2x+4 y,我们细心观察就会发现,前两项可以分解,后两项也可以
分解,分别分解后会产生公因式就可以完整的分解了,具体分解过程如下:
x2−4 y2−2x+4 y
=(x2−4 y2)−(2x+4 y)
=(x+2y)(x−2y)−2(x+2y)
=(x−2y)(x+2y−2)
这种方法叫分组分解法,请利用这种方法因式分解下列多项式:
(1)mn2−2mn+2n−4;
(2)x2−2xy+ y2−16;
(3)4x2−4x−y2+4 y−3.
20.(2023秋·湖南衡阳·八年级统考期末)阅读下列材料:
因式分解的常用方法有提取公因式法和公式法,但有的多项式仅用上述方法就无法分解,如
x2−2xy+ y2−16,我们细心观察这个式子就会发现,前三项符合完全平方公式,进行变形后可以与第四
项结合再运用平方差公式进行分解.
过程如下: .
x2−2xy+ y2−16=(x−y) 2−16=(x−y+4)(x−y−4)
这种因式分解的方法叫分组分解法.
利用这种分组的思想方法解决下列问题:(1)因式分解:a2−6ab+9b2−25;
(2)因式分解:x2+x−5x−5;
1
(3)若m、n、p为非零实数,且 (m−n) 2=(p−n)(m−p),求证:2p=m+n.
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