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专题21.10 因式分解法(知识梳理与考点讲解)
【知识点1】用因式分解法求解一元二次方程
(1)定义:
若(x+a)(x+b)=0,则必有x+a=0或x+b=0,进而求出方程的解,这种解法叫做因式分解法。
(2)因式分解法求解一元二次方程的步骤:
(1)把方程的右边化为0;
(2)把方程左边分解因式成两个一次因式乘积的形式;
(3)令每个因式等于0,化为两个一元一次方程的形式;
(4)解这两个一元一次方程,其解就是一元二次方程的解。
【例1】解下列方程:
(1) ; (2) .
【答案】(1) , ; (2) ,
【分析】(1)利用因式分解法求解即可; (2)利用十字相乘法求解即可.
(1)解: , (2) ,
因式分解得: , 因式分解得: ,
或 , 或 ,
解得: , ; 解得: , .
【点拨】本题考查了解一元二次方程,掌握因式分解法和十字相乘法是解答本题的关键.
【变式】用因式分解法解下列方程.
(1) ; (2) .
【答案】(1) ; (2)
【分析】(1)利用因式分解法解答,即可求解;(2)利用因式分解法解答,即可求解.
(1)解: , (2)解:∴ , ∴ ,
∴ , ∴ ,
∴ 或 , ∴ .
∴ .
【点拨】本题主要考查解一元二次方程的能力,熟练掌握解一元二次方程的几种常用方法:直接开平方法、
因式分解法、公式法、配方法,结合方程的特点选择合适、简便的方法是解题的关键.
【知识点2】选择适合(指定)方法解一元二次方程
一元二次方程的解法选择
(1)在一元二次方程四种解法中,一般的选择顺序为:直接开平方法——因式分解法——公式法
——配方法;
(2)对于稍复杂的一元二次方程,要先观察,能否直接用开平方法或因式分解法,不用化为一元二
次方程的一般形式;
(3)对于可化为一元二次方程的分式方程,一定要验根。
【例2】用适当的方法解下列方程:
(1) (2)
(2) . (4) .
【答案】(1) ; (2) ;
(3) ; (4)
【分析】(1)原方程利用直接开平方法求解即可; (2)原方程移项后,利用分解因式法求解即可;
(3)原方程移项后,利用分解因式法求解即可;(4)原方程利用公式法求解即可.
(1)解:原方程即为 , (2)解:移项,得 ,
两边开平方,得 , 即为 ,
解得: ; ∴ 或 ,解得: ;
(3)解:移项得 ,
即为 ,
∴ 或 ,
解得: ;
(4)方程 中, ,
∴ ,
∴ .
【点拨】本题考查了一元二次方程的解法,属于基础题目,根据方程的特点、选取合适的解法是解题的关
键.
【变式】用指定的方法解方程:
(1) (用配方法); (2) (用公式法);
(3) (用因式分解法); (4) (用适当的方法)
【答案】(1) ; (2)
(3) (4)
【分析】(1)利用配方法解方程即可; (2)利用公式法解方程即可;
(3)利用因式分解法解方程即可; (4)先将给出的方程进行变形,然后利用因式分解法解方程即可.
解:(1)移项,得: ,
系数化1,得: ,
配方,得: ,,
,
∴ , ;
(2)原方程可变形为 ,
, , ,
,原方程有两个不相等的实数根,
,
∴ , ;
(3)原方程可变形为: ,
整理得: ,
解得 , ;
(4)原方程可变形为: ,
整理得: ,
,
∴ ,
【点拨】本题主要考查的是配方法,公式法,因式分解法解一元二次方程的有关知识,掌握配方法的基本
步骤,一元二次方程的求根公式是解题关键.
【考点一】解含字母参数的一元二次方程
【例1】解关于x的一元二次方程【答案】 ,
【分析】利用因式分解法求解即可.
解:因式分解得: ,
∴ 或 ,
解得: , .
【点拨】本题考查了解一元二次方程,能够根据方程特点灵活选用不同的解法是解题关键.
【变式】解关于x的方程: ;
【答案】 ;
解:(1)∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ , ;
【点拨】本题主要考查了解一元二次方程,一元二次方程和一元一次方程的定义,解题的关键在于能够熟
练掌握相关知识进行求解.
【考点二】换元法解一元二次方程
【例2】解方程:
【答案】
【分析】将原方程整理,移项,令 ,然后解关于t的一元二次方程,获得t的值,
代回原方程即可求解.
解:移项,整理得:
令 ,原式变为
解得 , (舍去)
∴ ,即
解得 ,
故答案为 , .
【点拨】本题考查了换元法解一元二次方程,问题的关键是令 ,然后解关于t的一元
二次方程,一定要注意舍去不合理的根.
【变式】解方程:
【答案】原方程的解为 或
【分析】令 ,将方程转化为 ,解出 或 ,再代回 中,即可解答.
解:令 ,则原方程转化为: ,
整理得: ,
解得: 或 ,
经检验: 或 都是方程的根,
当 时,即 ,
去分母得: ,解得: 或
经检验, 或 是方程 的根,
当 时, ,
去分母得: ,整理得:
∵ ,
∴方程无解,
综上,原方程的解为 或 .
【点拨】本题考查了利用换元法解分式方程,解题的关键是通过换元将方程转化为 .
【考点三】解含绝对值的一元二次方程与纠错问题
【例3】阅读下面的例题,解方程 的过程如下:
①当 时,原方程化为 ,解得: (舍去).
②当 时,原方程可化为 ,解得: (舍去).
原方程的解: .
请参照例题解方程: .
【答案】
【分析】分 和 ,两种情况进行讨论求解即可.
解:当 时,原方程化为 ,解得: (舍去).
当 时,原方程可化为 ,解得: (舍去).
原方程的解: .
【点拨】本题考查解一元二次方程.理解并掌握题干中给出的解方程的方法,是解题的关键.
【考点四】分式的化简与一元二次方程综合
【例4】先化简,再求值: ,其中m的值是方程 的根.
【答案】 ,
【分析】原式被除数括号中两项通分并利用同分母分式的减法法则计算,同时利用除以一个数等于乘以
这个数的倒数将除法运算化为乘法运算,约分得到最简结果,将x的值代入计算即可求出值.解:
.
∵方程 的两根是 , .
∴当 ,原代数式无意义,故舍去.
当 时,原式 .
【点拨】本题考查了分式的化简求值,分式的加减运算关键是通分,通分的关键是找最简公分母;分式的
乘除运算关键是约分,约分的关键是找公因式.
【变式】先化简,再求值: ,其中x是方程 的根.
【答案】 ,
【分析】先运用分式的混合运算法则,进行化简,解一元二次方程求出 的值,再代入求值即可.
解:
.
解方程 ,得 或 .
又∵ ,
∴ .
∴原式 .【点拨】本题考查分式的化简求值,解一元二次方程.熟练掌握分式的混合运算法则,因式分解法解一元
二次方程,是解题的关键.
【考点五】用一元二次方程解决几何问题
【例5】已知 、 、 是 的三边长,关于 的一元二次方程 有两个相等的
实数根.
(1) 请判断 的形状;
(2) 当 , 时,求一元二次方程的解.
【答案】(1) △ABC为直角三角形; (2)
【分析】(1)根据一元二次方程根的判别式以及勾股定理的逆定理,即可求解;(2)由(1)可得 ,
再代入原方程,利用因式分解法解答,即可求解.
解:(1)∵关于 的一元二次方程 有两个相等的实数根,
∴ ,
∴ ,
∴△ABC为直角三角形;
(2)∵ , , ,
∴ ,
∴ ,
∴原方程为 ,
解得: .
【点拨】本题主要考查了解一元二次方程,一元二次方程根的判别式,勾股定理的逆定理,熟练掌握一元
二次方程的解法,一元二次方程根的判别式,勾股定理的逆定理是解题的关键.
【变式】已知等腰三角形 的一边长 ,另外两边的长 恰好是关于 的一元二次方程
的两个根,则 的周长为___________
【答案】15【分析】分情况讨论:若a作为腰,则方程的一个根为6,将6代入求出k的值,然后求出方程的解,得出
三角形的周长;将a作为底,则说明方程有两个相等的实数根,则根据 求出k的值,然后将k的值代
入方程求出解,得出周长.
解:若 为腰,则 中还有一腰,即6是方程 的一个根.
∴
解得:
将 代入 得:
解得:. ,
此时能构成三角形, 的周长为:
若 为底,则 ,即方程 有两个相等的实根.
∴
解得:
将 代入 得:
解得:. ,
∵
∴此时不能构成三角形,不能计算周长
综上可得: 的周长为15.
【点拨】本题考查等腰三角形的性质、一元二次方程的根、一元二次方程的解法、根的判别式等知识,按
若是否为底边分类讨论和构成三角形的条件是解题的关键.特别注意验证是否能构成三角形.