分解因式是初中数学的重要工具之一,也是学习分式、根式、一元二次方程的基础,今天老师整理了用平方差和完全平方公式进行分解因式的9种常见应用,赶快看起来吧!
利用平方差公式分解因式
应用平方差公式,把多项式进行分解因式的方法,就叫做平方差公式法。
公式表述为:a²-b²=(a+b)(a-b)
应用平方差公式满足的条件:
等式的左边是一个两项多项式,并且构成这个多项式的两个单项式之间是作减法运算;等式的右边一个因式是等式左边两个平方幂的底数的和,另一个因式是等式左边两个平方幂的底数的差。
1、直接应用
分解因式:x²-4=____________________.
分析:左边是两个单项式的差,关键是把数字4写成22,这样,左边就变形为x2-22,这样,就和公式一致了。
解:x-4=x2-22= (x+2)(x-2)。
2、提后用公式
分解因式:3x²-27= 。
分析:在分解因式时,先考虑提公因式,后考虑用平方差公式法。
解:3x²-27
=3 (x²-9)
=3 (x²-3²)
=3(x+3)(x-3)。
3、变化指数后用公式
248-1能被60和70之间的两个数整除。这两个数各是多少?
分析:因为,48=2×24,所以,248= (2²)24= (224)²,这样,就满足了平方差公式的要求了。
解:因为,48=2×24,
所以,248-1=(224)²-(1)²=(224+1)(224-1)
=(224+1)【(212)²-(1)²】
=(224+1)【(212+1)(212-1)】
=(224+1)(212+1)【(26)²-(1)²】
=(224+1)(212+1)【(26+1)(26-1)】
=(224+1)(212+1)(26+1)【(23)2-(1)2】
=(224+1)(212+1)(26+1)【(23+1)(23-1)】
=(224+1)(212+1)(26+1)×9×7
=(224+1)(212+1)×65×63
因为,整除的两个数在60和70之间,
且60<63<70,60<65<70,
所以,这两个数分别是63、65。
4、乒乓球比赛中的应用
有10位乒乓球选手进行乒乓球单循环比赛(每两人之间均要赛一场)。
如果用x1,y1顺次表示第一号选手胜与负的场数,用x2,y2顺次表示第二号选手胜与负的场数,用x10,y10顺次表示第十号选手胜与负的场数,则这10位选手胜的场数的平方和与他们负的场数的平方和是相等的。
即x1²+x2²+……+x10²=y1²+y2²+……+y10²。你能用所学的知识解释里面的道理吗?
分析:因为,是进行的单循环比赛,所以,每一位选手的胜的场数与负的场数之和是相同的,都是9场,从比赛的整体来看,所有队员胜的场数与负的场数也一定是相等的,这两个隐含的条件是问题解决的关键所在。
解:因为,是进行的单循环比赛,
所以,x1+y1= 9,
同理,x2+ y2=9,
……
x10+y10=9,
所以,x1+x2+……+x10=y1+y2+……+y10,
所以,(x1+x2+……+x10)-(y1+y2+……+y10)=0,
所以,(x1+x2+……+x10)-(y1+y2+……+y10)
=(x12-y12)+(x22-y22)+……+(x102-y102)
=(x1+y1)(x1-y1)+(x2+y2)(x2-y2)+……+(x10+y10)(x10-y10)
=9(x1-y1)+9(x2-y2)+……+9(x10-y10)
=9【(x1+x2+……+x10)-(y1+y2+……+y10)】
=0
所以,x1+x2+……+x10=y1+y2+……+y10
利用完全平方公式进行分解因式
应用完全平方,把多项式进行分解因式的方法,就叫做完全平方公式法。
公式表述为:a²+2ab+b²= (a+b) ²。
a²-2ab+b²= (a-b)²。
1、直接应用
(1)分解因式:x²+4x+4= 。
分析:关键是把数字4写成2,
这样,左边就变形为x²+2×x×2+2²,
这样,就和公式一致了。
解:x2+4x+4=x2+2×x×2+22= (x+2)2。
(2)下列式子中是完全平方式的是( )
A.a²+ab+b²
B.a²+2a+2
C.a²+2b+b²
D.a²+2a+1
分析:完全平方公式的条件特点是:
a.多项式中有三项,且多项式的整体符合是:“+,+”或者“-,+”;
b.必须有平方幂底数的交叉项的积的2倍。
根据上面的两个特点,去分析,只有D是符合要求的。
解:选D。
2、提后用公式
分解因式ax³y+axy³-2ax²y²= 。(2008年聊城市)
分析:在提后用公式时,要遵循四字要领:
提、调、变、套。
具体表述为;
提:提各项的公因式,要提彻底。
调:调整各项的顺序,使之与公式的顺序相同。
变:变化常数项,变化系数,变化指数,使之与公式形式一致。
套:根据题目的特点,套用不同公式,写出最后的答案。
在具体的解题过程中,同学们要仔细体会口诀的指导作用。
解:ax³y+axy³-2ax²y²
=axy(x²+y²-2xy) .….….提:提公因式;
= axy(x²-2xy+y²) ….…调:调整各项的顺序;
=axy(x-y)²….…..套;
点评:四字口诀,在解题时,不一定都要同时用到。
3、变化指数后用公式
分解因式:a4-8a²b²+16b
分析:由a4= (a²) ²;b4= (b²)²
把原多项式变形成符合公式的形式。
解:a4-8a²b²+16b4
=(a²)²-8a²b²+(4)²(b²)²
= (a²)²-8a²b²+(4b²)²
= (a²-4b²)²。
4、换元用
分解因式:(a+b)²-6(a+b)+9
分析:平方幂的底数是一个多项式,为了方便,我们不妨采用换元的思想,把多项式底数转化成同学们熟悉的单项式底数。
解:设x=a+b,
所以,原多项式变形为:x²-6x+9,
所以,x²-6x+9= x²-6x+3²=(x-3)²,
所以,(a+b)²-6(a+b)+9
= (a+b-3)²。
5、综合用
若a、b、c是三角形的三条边长,则代数式,a²-2ab- c²+b²的值: 。
A、大于零
B、小于零
C、等于零
D、与零的大小无关
分析:由a²-2ab-c²+b²= (a-b)²-c²= (a-b+c)(a-b-c),
因为a、b、c是三角形的三条边长,
所以,两边之和一定是大于第三边的,
因此,a+c>b,b+c>a,
所以,a-b+c>0,a-b-c<0,
所以,(a-b+c) (a-b-c)<0,
因此,正确的答案是B。
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