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专题 14.4 因式分解【九大题型】
【人教版】
【题型1 利用因式分解求值】..................................................................................................................................1
【题型2 因式分解在有理数简算中的应用】.........................................................................................................2
【题型3 利用因式分解确定整除问题】..................................................................................................................2
【题型4 利用添项进行因式分解】..........................................................................................................................3
【题型5 利用拆项进行因式分解】..........................................................................................................................5
【题型6 利用因式分解确定三角形的形状】.........................................................................................................6
【题型7 利用因式分解求最值】..............................................................................................................................6
【题型8 因式分解在新定义问题中的运用】.........................................................................................................6
【题型9 因式分解在阅读理解中的运用】..............................................................................................................8
【知识点 因式分解】
定义:把一个多项式化成了几个整式的积的形式,这样的式子变形叫做这个多项式的因式分解,也叫做把
这个多项式分解因式。
以上公式都可以用来对多项式进行因式分解,因式分解的常用方法:
①提公因式法:pa+pb+pc=p(a+b+c);
②公式法:a2-b2=(a+b)(a-b);a2+2ab+b2=(a+b)2;a2-2ab+b2=(a-b)2。
③分组分解法:ac+ad+bc+cd=a(c+d)+b(c+d)=(a+b)(c+d)
④十字相乘法:a2+(p+q)a+pq=(a+p)(a+q)
因式分解的一般步骤:
(1)如果多项式的各项有公因式,那么先提取公因式。
(2)在各项提出公因式以后或各项没有公因式的情况下,观察多项式的项数:2项式可以尝试运用公式法
分解因式;3项式可以尝试运用公式法、十字相乘法分解因式;4项式及4项式以上的可以尝试分组分
解法分解因式
(3)分解因式必须分解到每一个因式都不能再分解为止。【题型1 利用因式分解求值】
【例1】(2023春·安徽合肥·八年级统考期末)将 因式分解后得 ,那么
(2x) n-81 (4x2+9)(2x+3)(2x-3)
n等于( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【变式1-1】(2023春·上海闵行·八年级上海市民办文绮中学校考期中)把多项式x3+ax分解因式得
( 1)
x x- (x+b),求a、b的值.
2
【变式1-2】(2023春·八年级单元测试)已知三次四项式2x3-5x2-6x+k分解因式后有一个因式是x-3,
试求k的值及另一个因式.
【变式1-3】(2023春·八年级单元测试)若2x2-6 y2+xy+kx+6能分解成两个一次因式的积,则整数k=
.
【题型2 因式分解在有理数简算中的应用】
【例2】(2023春·八年级课时练习)利用因式分解计算:
(1) ;
(-2) 101+(-2) 100
(2)32021-32020;
(3)121×0.13+12.1×0.9-12×1.21;
(4)2022+982+202×196.
【变式2-1】(2023春·全国·八年级专题练习)计算:2020×512-2020×492的结果是 .
1 1 1 1 1
【变式2-2】(2023春·八年级单元测试)计算:(1)(1- )×(1- )×(1- )×…×(1- )×(1- )
22 32 42 92 102
;
(2)20212-2021×4040+20202
【变式2-3】(2023春·八年级单元测试)利用因式分解计算:
(1)1002-992+982-972+…+42-32+22-12
(2)
1+24(52+1)(54+1)(58+1)⋅…⋅(532+1)
(3)2n+4-2(2n)
2(2n+2)
【题型3 利用因式分解确定整除问题】
【例3】(2023春·全国·八年级专题练习)某兴趣小组为探究被3整除的数的规律,提出了以下问题:(1)在312,465,522,458中不能被3整除的数是________;
(2)一个三位数abc表示百位、十位、个位上的数字分别是a、b、c(a,b,c为0-9之间的整数,且
a≠0),那么abc=100a+10b+c.若a+b+c是3的倍数(设a+b+c=3t,t为正整数),那么abc能被
3整除吗?如果能,请证明;如果不能,请说明理由.
(3)若一个能被3整除的两位正整数ab(a,b为1-9之间的整数),交换其个位上的数字与十位上的数
字得到一个新数,新数减去原数等于54,求这个正整数ab.
【变式3-1】(2023春·辽宁沈阳·八年级统考期末)利用因式分解说明:当n为自然数时,
(n+7) 2-(n-5) 2
能被24整除.
【变式3-2】(2023春·湖南永州·八年级校联考期中)已知432-1可以被10到20之间的某两个整数整除,
则这两个数是( )
A.12,14 B.13,15 C.14,16 D.15,17
【变式3-3】(2023·河北衡水·统考三模)某数学兴趣小组研究如下等式:
38×32=1216,
53×57=3021,
71×79=5609,
84×86=7224.
观察发现以上等式均是“十位数字相同,个位数字之和是10的两个两位数相乘,且积有一定的规律”.
(1)根据上述的运算规律,直接写出结果:58×52=___________;752=___________.
(2)设其中一个数的十位数字为a,个位数字为b(a,b>0),
①请用含a,b的等式表示这个运算规律,并用所学的数学知识证明;
②上述等式中,分别将左边两个乘数的十位和个位调换位置,得到新的两个两位数相乘(如:38×32调换
为83×23).若分别记新的两个两位数的乘积为m,①中的运算结果为n,求证:m-n能被99整除.
【题型4 利用添项进行因式分解】
【例4】(2023春·陕西榆林·八年级统考期末)19世纪的法国数学家苏菲·热门给出了一种分解因式x4+4
的方法:他抓住了该式只有两项,而且属于平方和 的形式,要使用公式就必须添一项 ,随即
(x2) 2 +22 4x2
将此项4x2减去,即可得
,人们为了纪念苏
x4+4=x4+4x2+4-4x2=(x2+2) 2 -4x2=(x2+2) 2 -(2x) 2=(x2+2x+2)(x2-2x+2)
菲·热门给出这一解法,就把它叫做“热门定理”.根据以上方法,把下列各式因式分解:
(1)4x4+ y4;
(2)a2-4am-n2+4mn.
【变式4-1】(2023春·广东佛山·八年级专题练习)添项、拆项是因式分解中常用的方法,比如分解多项式
a2-1可以用如下方法分解因式:
①a2-1=a2-a+a-1=a(a-1)+(a-1)=(a-1)(a+1);
又比如多项式a3-1可以这样分解:
② ;
a3-1=a3-a2+a2-a+a-1=a2(a-1)+a(a-1)+(a-1)=(a-1)(a2+a+1)
仿照以上方法,分解多项式a5-1的结果是 .
【变式4-2】(2023春·湖南常德·八年级统考期中)阅读与思考
在因式分解中,有些多项式看似不能分解,如果添加某项,可以达到因式分解的效果,此类因式分解的方
法称之为“添项法”.
例如:a4+4=a4+4+4a2-4a2=(a4+4a2+4)-4a2=(a2+2) 2 -(2a) 2=(a2+2a+2)(a2-2a+2).
参照上述方法,我们可以对a3+b3因式分解,下面是因式分解的部分解答过程.
a3+b3=a3+a2b-a2b+b3=(a3+a2b)-(a2b-b3)=(a+b)⋅a2-(a+b)⋅b(a-b)=⋅⋅⋅
任务:
(1)请根据以上阅读材料补充完整对a3+b3因式分解的过程.
(2)已知a+b=2,ab=-4,求a3+b3的值.
【变式4-3】(2023·重庆九龙坡·重庆市育才中学校考三模)阅读理解:
添项法是代数变形中非常重要的一种方法,在整式运算和因式分解中使用添项法往往会起到意想不到的作
用,例如:
例1:计算(3+1)(32+1)(34+1)(38+1)(316+1)(332+1)
1
解:原式= (3﹣1)(3+1)(32+1)(34+1)(38+1)(316+1)(332+1)
2
1
= (32﹣1)(32+1)(34+1)(38+1)(316+1)(332+1)
2
1
= (34﹣1)(34+1)(38+1)(316+1)(332+1)
2
……
364-1
=
2
例2:因式分解:x4+x2+1解:原式=x4+x2+1=x4+2x2+1﹣x2
=(x2+1)2﹣x2
=(x2+1+x)(x2+1﹣x)
根据材料解决下列问题:
1 1 1 1 1
(1)计算:(1+ )(1+ )(1+ )(1+ )⋅⋅⋅⋅⋅⋅(1+ );
2 22 24 28 2512
(2)小明在作业中遇到了这样一个问题,计算
(14+4)(54+4)(94+4)……(494+4)
,通过思考,他发现
(34+4)(74+4)(114+4)……(514+4)
计算式中的式子可以用代数式之x4+4来表示,所以他决定先对x4+4先进行因式分解,最后果然发现了规
律;轻松解决了这个计算问题.请你根据小明的思路解答下列问题:
①分解因式:x4+4;
②计算:
(14+4)(54+4)(94+4)……(494+4)
.
(34+4)(74+4)(114+4)……(514+4)
【题型5 利用拆项进行因式分解】
【例5】(2023春·八年级课时练习)阅读理解,并解答下面的问题:
拆项法原理:在多项式乘法运算中,常经过整理、化简,通常将几个同类项合并为一项,或相互抵消为零.
反过来,在对某些多项式分解因式时,需要恢复那些被合并或相互抵消的项,即把多项式中的某一项拆成
两项或多项(拆项).
例:分解因式:x2+4x+3
解:原式=x2+x+3x+3把4x分成x和3x,
=(x2+x)+(3x+3)将原式分成两组
=x(x+1)+3(x+1)对每一组分别提取公因式
=(x+3)(x+1)继续提公因式
请类比上面的示例,分解因式:x2+5x+6
【变式5-1】(2023春·黑龙江鸡西·八年级校考期末)利用拆项法,分解因式:x2﹣6x﹣7;
【变式5-2】(2023春·陕西榆林·八年级统考期末)利用拆项法,解决下列问题:
(1)分解因式:x2-6x+5;
(2)分解因式:a2+4ab-5b2.
【变式5-3】(2023春·八年级单元测试)阅读理解题:
拆项法是因式分解中一种技巧较强的方法,它通常是把多项式中的某一项拆成几项,再分组分解,因而有时需要多次实验才能成功,例如把x3-3x2+4分解因式,这是一个三项式,最高次项是三次项,一次项系
数为零,本题既没有公因式可提取,又不能直接应用公式,因而考虑制造分组分解的条件,把常数项拆成
1和3,原式就变成 ,再利用立方和与平方差先分解,解法如下:
(x3+1)-(3x2-3)
原式
=x3+1-(3x2-3)=(x+1)(x2-x+1)-3(x+1)(x-1)
=(x+1)(x2-x+1-3x+3)=(x+1)(x-2) 2
公式: ,
a3+b3=(a+b)(a2-ab+b2) a3-b3=(a-b)(a2+ab+b2)
根据上述论法和解法,
(1)因式分解:x3+x2-2;
(2)因式分解:x3-7x+6;
(3)因式分解:x4+x2+1.
【题型6 利用因式分解确定三角形的形状】
【例6】(2023春·全国·八年级专题练习)已知a、b、c为△ABC的三边,且满足a2c2﹣b2c2=a4﹣b4,则
△ABC为 三角形.
【变式6-1】(2023春·河南郑州·八年级校联考期中)若△ABC三边a、b、c满足a2-ab-ac+bc=0,则
△ABC是 三角形.
【变式6-2】(2023春·全国·八年级专题练习)已知:a,b,c是三角形的三边,且满足
.求证:这个三角形是等边三角形.
(a+b+c) 2=3(a2+b2+c2)
【变式6-3】(2023春·八年级统考课时练习)已知等腰三角形ABC的三边长a、b、c均为整数,且满足
a+bc+b+ca=24,则这样的三角形共有 个.
【题型7 利用因式分解求最值】
【例7】(2023春·湖南株洲·八年级株洲二中校考期末)整数a、b、c是△ABC的三条边(a