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专题4.1因式分解-提取公因式(知识讲解)
【学习目标】
1、了解因式分解的意义,以及它与整式乘法的关系;
2、能确定多项式各项的公因式,会用提公因式法将多项式分解因式.
【要点梳理】
要点一、因式分解
把一个多项式化成几个整式积的形式,叫做把这个多项式因式分解,也叫做把这个多
项式分解因式.
特别说明:
(1)因式分解只针对多项式,而不是针对单项式,是对这个多项式的整体,而不是部分,
因式分解的结果只能是整式的积的形式.
(2)要把一个多项式分解到每一个因式不能再分解为止.
(3)因式分解和整式乘法是互逆的运算,二者不能混淆.因式分解是一种恒等变形,而整
式乘法是一种运算.
要点二、公因式
多项式的各项中都含有相同的因式,那么这个相同的因式就叫做公因式.
特别说明:
(1)公因式必须是每一项中都含有的因式.
(2)公因式可以是一个数,也可以是一个字母,还可以是一个多项式.
(3)公因式的确定分为数字系数和字母两部分:①公因式的系数是各项系数的最大公约数.
②字母是各项中相同的字母,指数取各字母指数最低的.
要点三、提公因式法
把多项式 分解成两个因式的乘积的形式,其中一个因式是各项的公因
m
式 ,另一个因式是 ,即 ,而 正好
m
是 除以 所得的商,这种因式分解的方法叫提公因式法.
特别说明:
(1)提公因式法分解因式实际上是逆用乘法分配律,即 .
(2)用提公因式法分解因式的关键是准确找出多项式各项的公因式.(3)当多项式第一项的系数是负数时,通常先提出“—”号,使括号内的第一项的系数变
为正数,同时多项式的各项都要变号.
(4)用提公因式法分解因式时,若多项式的某项与公因式相等或它们的和为零,则提取公
因式后,该项变为:“+1”或“-1”,不要把该项漏掉,或认为是0而出现错误.
【典型例题】
类型一、因式分解的概念
1、下列从左到右的变形中,是因式分解的有___________.
①(x+5) (x-5) =x2-25 ②x2-9=(x+3) (x-3) ③x2+2x-3=(x+3) (x-1)
④9x2-6x+1=3x(3x-2) +1 ⑤x+1=x(1+ ) ⑥3xn+2+27xn=3xn(x2+9)
【答案】②③⑥
解:把一个多项式化成几个整式的积的形式,这种变形叫做因式分解,根据因式分解
的定义可得②③⑥属于因式分解.
举一反三:
【变式1】 判断下列各式从等号左边到右边的变形,哪些是整式乘法,哪些是因式分
解.
(1) a2-9b2=(a+3b) (a-3b) ; (2) 3y(x+2y) =3xy+6y2;
(3) (3a-1) 2=9a2-6a+1; (4) 4y2+12y+9=(2y+3) 2;
(5) x2+x=x2(1+ ) ; (6) x2-y2+4y-4=(x-y) (x+y) +4(y-1)
.
【答案】(2) (3) 是整式乘法,(1) (4) 是因式分解.
【分析】根据因式分解和整式乘法的定义即可解答.
解:(1) (4) 的变形是把多项式化为整式乘积的形式,是因式分解;(2) (3) 是整式乘
法;(5) 虽然是把多项式化为积的形式,但(1+ ) 不是整式,不是因式分解;(6)
运用乘法公式,结果不是整式乘积的形式,故既不是整式乘法,也不是因式分解.
(2) (3) 是整式乘法,(1) (4) 是因式分解.
【点拨】本题主要考察因式分解,因式分解是把一个多项式转化成几个整式积的形式.
【变式2】 下列变形中正确的因式分解有( )个.① ②
③ ④
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【分析】根据因式分解的定义去判断即可.
解:根据因式分解的定义可知:
①是将一个多项式化成几个整式的积的形式,属于因式分解;
②是整式的乘法,不是因式分解;
③不是将一个多项式化成几个整式的积的形式,不属于因式分解;
④不能进行因式分解,则④中的变形不属于因式分解;
所以是因式分解的是①.
故选A.
【点拨】本题考查了因式分解的定义即把一个多项式在一个范围(如实数范围内分解,
即所有项均为实数)化为几个整式的积的形式,这种式子变形叫做这个多项式的因式分解,
也叫作把这个多项式分解因式,准确理解定义是解题的关键.
类型二、已知分解因式的结果求参数
2、若2x2+mx﹣1能分解为(2x+1)(x﹣1),求m的值.
【答案】m=﹣1
【分析】先把分解的结果利用多项式乘以多项式法则得到的结果为: ,利用
多项式相等的条件即可求出m的值.
解:∵ ,
∴ ,
则: .
【点拨】题目主要考查因式分解的定义、多项式与多项式相乘及多项式相等的条件,
读懂题意及准确掌握多项式相等的条件是解题关键.
举一反三:
【变式1】 已知多项式 因式分解后有一个因式为 ,求 的值.
【答案】【分析】设2x3-x2+m=(2x+1)(x2+ax+b),利用多项式的乘法运算法则展开,然后
根据对应项的系数相等列式可以求得m的值,
解:设2x3-x2+m=(2x+1)(x2+ax+b).
则2x3-x2+m=2x3+(2a+1)x2+(a+2b)x+b.
比较系数.得: ,
解得: ,
.
【点拨】本题主要考查因式分解的意义,解决此题的关键是灵活利用因式分解建立与
方程之间的关系来解决问题.
【变式2】 若多项式 含有因式 ,则 的值是________.
【答案】2
【分析】设另一个因式是 ,根据已知得出 ,再进行化
简,即可求出 、 值.
解:∵多项式 含有因式 ,
∴设另一个因式是 ,
则 ,
∵
,
∴ , ,
解得: , ,
故答案为:2.【点拨】本题考查因式分解的意义,掌握因式分解的意义,利用待定系数法确定利用
一个因式是解题关键.
类型三、公因式的识别
3、多项式 , 与 的公因式为______.
【答案】
【分析】根据公因式定义,对各选项整理然后即可选出有公因式的项.
解:因为3x﹣9=3(x﹣3),x2﹣9=(x+3)(x﹣3),x2﹣6x+9=(x﹣3)2,
所以多项式3x﹣9,x2﹣9与x2﹣6x+9的公因式为(x﹣3).
故答案: .
【点拨】此题考查的是公因式的定义,找公因式的要点是:(1)公因式的系数是多项
式各项系数的最大公约数;(2)字母取各项都含有的相同字母;(3)相同字母的指数取
次数最低的.在提公因式时千万别忘了“﹣1”.
举一反三:
【变式1】 单项式-12x12y3与8x10y6的公因式是________.
【答案】4x10y3
解:运用公因式的概念,系数的最大公约数是4,相同字母的最低指数次幂是x10y3,
可得公因式为4x10y3.
故答案为4x10y3.
点睛:此题主要考查了找公因式的方法,系数的最大公约数,相同字母的最低指数次
幂,即可求解.
【变式2】 多项式8x2myn﹣1﹣12xmyn中各项的公因式为_____.
【答案】4xmyn﹣1
【分析】先确定系数的最大公约数,再确定各项的相同字母,并取相同字母的最低指
数次幂.
解:系数的最大公约数是4,各项相同字母的最低指数次幂是xmyn﹣1,
所以公因式是4xmyn﹣1,
故答案为:4xmyn﹣1.
【点拨】此题考察多项式因式分解中公因式的确定方法,系数取最大公约数,字母取
相同字母的最低指数次幂.
类型四、提公因式法分解因式4、把下列各式因式分解:
(1) (2)
【答案】(1) ;(2)
【分析】(1) 提取公因式 ,即可得到答案;
(2)先把原式化为 ,再提取公因式 ,即可得到答案 .
解:(1) ,
原式 ;
(2) ,
原式 ,
.
【点拨】本题考查用提公因式法进行因式分解,找出题目中的公因式是解题的关键.
举一反三:
【变式1】 分解因式:6(x+y)2+2(y﹣x)(x+y).
【答案】
【分析】先提公因式 ,再根据整式的加减计算括号内的,最后再提公因数4,
即可求解.
解::6(x+y)2+2(y﹣x)(x+y)【点拨】本题考查了因式分解,掌握提公因式法因式分解是解题的关键.
【变式2】 分解因式:
【答案】
【分析】先把原式化为: ,再提取公因式分解因式即可.
解:
【点拨】本题考查的是提公因式分解因式,掌握“公因式的确定,特别是互为相反数
的两个因式的互相转换”是解题的关键.
类型五、提取公因式的应用
5、观察等式,回答问题:
1+x+x(x+1)+x(x+1)2
=(1+x)[1+x+x(x+1)]
=(1+x)2(1+x)
=(1+x)3
(1)上述分解因式的方法是 ,共应用了 次;
(2)若分解因式1+x+x(x+1)+x(x+1)2+…+x(x+1)2015,则需应用上述方法
次,结果是 ;
(3)分解因式:1+x+x(x+1)+x(x+1)2+…+x(x+1)n.
【答案】(1)提取公因式法,3;(2)2016,(1+x)2016;(3)(1+x)n+1.
【分析】(1)根据已知计算过程直接得出因式分解的方法即可;
(2)根据已知分解因式的方法可以得出答案;
(3)由(1)中计算发现规律进而得出答案.
解:(1)1+x+x(x+1)+x(x+1)2
=(1+x)[1+x+x(x+1)]=(1+x)2(1+x)
=(1+x)3,
上述分解因式的方法是提取公因式法,共应用了3次;
故答案为:提取公因式法,3;
(2)1+x+x(x+1)+x(x+1)2+…+x(x+1)2015,
=(1+x)[1+x+x(x+1)+x(x+1)2+…+x(x+1)2014]
=(1+x)2[1+x+x(x+1)+x(x+1)2+…+x(x+1)2013]
……
=(1+x)2016
则需应用上述方法2016次,结果是(1+x)2016;
故答案为:2016,(1+x)2016;
(3)1+x+x(x+1)+x(x+1)2+…+x(x+1)n
=(1+x) [1+x+x(x+1) +x(x+1) 2+…+x(x+1) n-1]
=(1+x) 2[1+x+x(x+1) +x(x+1) 2+…+x(x+1) n-2]
=(1+x) 3[1+x+x(x+1) +x(x+1) 2+…+x(x+1) n-3]
……
=(1+x) n(1+x)
=(1+x) n+1.
【点拨】本题考查的知识点是因式分解-提公因式法,解题的关键是熟练的掌握因式分
解-提公因式法.
举一反三:
【变式1】 把下列各式分解因式:
(1)2m(m﹣n)2﹣8m2(n﹣m) (2)﹣8a2b+12ab2﹣4a3b3
【答案】(1)2m(m﹣n)(5m﹣n);(2)﹣4ab(2a﹣3b+a2b2)
【分析】(1)直接提取公因式2m(m﹣n),进而分解因式得出答案;
(2)直接提取公因式﹣4ab,进而分解因式得出答案.
解:(1)2m(m﹣n)2﹣8m2(n﹣m)
=2m(m﹣n)[(m﹣n)+4m]
=2m(m﹣n)(5m﹣n);
(2)﹣8a2b+12ab2﹣4a3b3
=﹣4ab(2a﹣3b+a2b2).
【点拨】此题主要考查了提取公因式法分解因式,正确找出公因式是解题关键.【变式2】 先分解因式,再求值: ,其中 .
【答案】 ,48
【分析】先将原式变形,再提取公因式,整理即可.
解:
;
当 时,原式
.
【点拨】本题考查了提取公因式法分解因式及代入求值,正确确定公因式是解题关键.