因式分解-十字相乘法
一、十字相乘法分解因式
十字相乘法:有些二次三项式,可以把第一项和第三项的系数分别分解为两个数之积,
然后借助画十字交叉线的方法,把二次三项式进行因式分解,这种方法叫十字相乘法。
简单的说十字相乘法就是:十字左边相乘等于二次项系数,右边相乘等于常数项,交叉
相乘再相加等于一次项系数。
注意:十字相乘法不是适合所有二次三项式,只有在一次项系数和二次项系数以及常数
项存在一种特殊关系时才能用,这个特殊关系我们通过例题来说明:
1、首项系数是1的二次三项式的因式分解,我们学习了多项式的乘法,即
xa
xb
x
2
ab
xab
2
x
将上式反过来,
ab
xab
xa
xb
得到了因式分解的一种方法——十字相乘法,用这种方法来分解因式的关键在于确定上
2
式中的a和b,例如,为了分解因式
xpxq
,就需要找到满足下列条件的a、b;
abp
abq
如把
x6x7
分解因式,首先要把二次项系数
x
分成
xx
,常数项-7分成
7(1),
2
2
写成十字相乘,左边两个数的积为二次项,右边两个数的积为常数项。交叉相乘的和为
x
2
6x7
(x7)(x1)
x
1
x7x6x
x(1)x76x
,正好是一次项。从而
x
2
6x7(x7)(x1)
。
2、二次项系数不为1的二次三项式的因式分解
二次三项式
axbxc
中,当
a1时,如何用十字相乘法分解呢?分解思路可归纳
2
2
x
7
为“分两头,凑中间”,例如,分解因式
2x7x6
,首先要把二次项系数2分成12,
常数项6分成
2
3
,写成十字相乘,左边两个数的积为二次项系数。
右边两个数相乘为常数项,交叉相乘的和为
1
3
2
2
7
,正好是一次项系
2
数,从而得
2x7x6
x2
2x3
。
3、含有两个字母的二次三项式的因式分解
如果是形如
2ab7ab6
的形式,则把ab看作一个整体,相当于x,如果是形如
22
2x
2
7xy6y
2
,则先写成
2x
2
7yx6y
2
,把y看作已知数,写成十字相乘的形式
是
22
2x7xy6y
x2y
2x3y
,即右边十字上都要带上字母y,分解的结所以
果也是含有两个字母的两个因式的积。
十字相乘法分解因式步骤:①竖分二次项与常数项
②交叉相乘,和相加
③检新生儿吐泡泡 验确定,横写因式
顺口溜:竖分常数交叉验,横写因式不能乱。
小结:用十字相乘法把形如
x
2
px
q
二次三项式分解因式使
qab,pab
注意:
当常数项是正数时,分解的两个数必同号,即都为正或都为负,交叉相乘之和得一次
项系数。当常数项是负数时,分解的两个数必为异号,交叉相乘之和仍得一次项系数。因此
因式分解时,不但要注意首尾分解,而且需十分注意一次项的系数,才能保证因式分解的正
确性。
十字相乘法的要领是山菜 :“头尾分解,交叉相乘,求和凑中,观察试验”。
解题经验十字相乘法课本里介绍的很少,判断能不能运用十字相乘法分解因式,首先判
断其是否二次三项式,其次观察常数项,一次项系数,二次项系数之间的关系。注意有些
二次三项式一次项系数为0,即不存在。
二、分组分解法分解因式:
我们把被分解的多项式分成若干组,分别按“基本方法”即提取公因式法和运用公式法
进行分解,然后,综合起来,再从总体上按“基本方法”继续进行分解,直到分解出最后结
果。这种分解因式的方法叫做分组分解法。
如果一个多项式适当分组,使分组后各组之间有公因式或可应用公式,那么这个多项式
就可以用分组的方法分解因式。
分组分解法适用于不能直接使用提取公因式法,公式法和十字相乘法的多项式。
分组分解法并不是一种独立的因式分解的方法。通过对多项式进行适当的分组,把多项
式转化为可以应用基本方法分解的结构形式,使之具有公因式,或者符合公式的特点等,从
而达到可以利用基本方法进行分解因式的目的。我们有目的地将多项式的某些项组成一组,
从局部考虑,使每组能够分解,从而达到整个多项式因式分解的目的,至于如何恰当地分组,
需要具体问题具体分析,但分组时要有预见性,要统筹思考,减少盲目性,分组的好坏直接
影响到因式分解能否顺利进行。通过适当的练习,不断总结规律,便能掌握分组的技巧。
【典型例题】
14
x
2
x7
3春天的童话
例1.分解因式:
3
分析:当系数有分数或小数时,应先化为整数系数,便于下一步十字相乘。
14
x
2
x7
3
解:
3
12
x4x21
3
1
x7
x3
3
22
x29xy100y
例2.分解因式:
分析:含两个字母的二次三项式,把其中一个字母如y看成是常数。
解:
x29xy100y
x29yx100y
x4y
x25y
2
2
2
2
例3.分解因式:
3x11x10
分析:首项系数为3应分解为13,常数项为10是正数,分解成的两个因式同号且应
与一次项系数
11
的符号相同,用十字相乘法尝试如下:
2
11
110
310
3(1)1(10)13
31
1(1)3(10)31
12
35
1(5)3(2)11
15
32
1(2)3(5)17
其中符合对角两数之积的和为
11
的只有第三个。
2
3x11x10
x2
3x5
解:
例4.因式分解:
x6x7
分析:这个二次三项不符合完全平方公式的特点,首先,二次项与常数项不同号,其次,
常数项的绝对值不是一次项系数一半的平方,所以不能直接用公式分解,但经过适当的变形
后,便可用公式分解。另外,这样的二次三项式可用十字相乘法分解。
解:方法一
2
x
2
6x7x
2
6x997
x3
16
x34
x34
2
x7
x1
2
方法二:
x6x7
x7
x1
xx
7
1
小结:方法一叫配方法。用配方法分解二次三项式时,其前提是二次项系数为1(如果
二次项系数不是1,则提取这个系数,使二次项系数转化为1);其关键是,加上紧接着减
去一次项系数绝对值一半的平方,这样便达到配方的目的。在用十字相乘法分解二次三项式
时,主要考虑的是十字相乘后的代数和应是一次项。
例5.分解因式:
(1)
2x2xy3x3y
(2)
ab4a4b
222
4x9y24yz1冬天开什么花 6z
(3)
2
22
(4)
xxx1
分析:首先注意到前两项的公因式2x和后两项的公因式
3
,分别把它们提出来,剩下
32
的是相同因式
xy
,可以继续用提公因式法分解。此题也可以考虑含有y的项分在一组。
如下面法(二)解法。
2
2x2xy3x3y
解(一):
2x
2
2xy
3x3y
2x
xy
3
xy
xy
2x3
2
2x2xy3x3y
解(二):
2x
2
3x
2xy3y
x
2x3
y
2x3
2x3
xy
说明:解法1和解法2虽然是不同的分组方式,但却有着相同的内在联系,即两组中的
对应项系数成比例,分别为1:1和2:
(3)
。这也是分组中必须遵循的规律之一。
(2)分析:若将此题按上题中法(二)方法分组将含有a的项分在一组即
2
a
2
4aa
a4
,
b4bb
b4
,含有b的项一组即那
a
a4
与
b
b4
再
没有公因式可提,不可再分解下去。可先将
ab
一组应用平方差公式,再提出因式。
解:
ab4a4b
2
2
22
a
2
b
2
4a4b
ab
ab
4
ab
ab
ab4
2
2
(3)若将此题应用(2)朱德故居 题方法分组将
4x9y一组应用平方差公式,或者将
4x
2
16z
2一组应用平方差公式后再没有公因式可提,分组失败。观察题中特点,后三项
符合完全平方公式,将此题一、三分组先用完全平方公式,再草船借箭是成语吗 用平方荧光湖 差公式完成分解。
解:
4x9y24yz16z
2
2
2
4x
2
9y
2
24yz16z
2
2x
3y4z
2
2
2x3y4z
2x3y4z
(4)分析:此题按照系数比为1或者为
1
,可以有不同的分组方法。
法(一):
xxx1
3
2
x
3
x
2
x1
x
2
x1
x1
x1
x
2
1
x1
x1
x1
x1
x1
2
法(二):原式
x
3
xx
2
1
xx
2
1x
2
1
x
2
1
x1
x1
x1
x1
说明:分组时,不仅要注意各项的系数,还要注意到各项系数间的关系,这样可以启示
我们对下一步分解的预测,如下一步是提公因式还是应用公式等。
一般对于四项式的多项式的分解,若分组后可直接提取公因式,一般将四项式两项两项
分成两组,并在各组提公因式后,它们的另一个因式恰好相同,在组与组之间仍有公因式可
提,如例5(1)题的两种解法。两项两项分组后也可各自用平方差公式,再提取组之间的
公因式。如例5的(2)题、(4)题。若分组后可应用公式还可将四项式中进行三项和一项
分组先用完全平方公式再应用平方差公式。如例5中的(3)题。
例6.分解因式:
x1
x1
2
abc
2
d
2
cda
2
b2
分析:多项式带有括号,不便于直接分组,先将括号去掉,整理后再分组分解。解:
abc
2
d
2
cda
2
b2
abc
2
abd
2
a
2
cdb
2
cd
abc
2
a
2
cdabd
2
b
2
cd
ac
bcad
bd
adbc
例7.已知
4x4xyy4x2y10
,求证:
2x3xyyxy0
分析:要证明一个多项式的值为零,通常是将此多项式分解因式。若分解后的因式中有
一个值为零,则原多项式的值为零。经过分组分解,可知
2
2
2
2
bcad
acbd
2x
2
3xyy
2
xy
xy
2xy1
,若
xy
或
2xy1为零,则原多项式的
值为零。为达此目的,就要从条件入手。
证明:因为
4x4xyy4x2y10
,所以
2
2
2xy
2
2
2xy
10
2xy1
2
0
所以
2xy10
22
2x3xyyxy
xy
2xy1
又因为
而
2xy10
所以
2x3xyyxy0
2
2
例8.已知
3x4xy7y13x37ym
能分解成两个一次因式的乘积,求m的值。
并将此多项式分解因式。
分析:根据因式分解的概念和乘法法则可知,原多项式所分解得的两个因式必然都是三
项式,而原多项式的前三项可分解为
3x7y
xy
,于是可设原多项式分解为
22
3x7ya
xyb
,再根据恒等式中的对应项系数相等,便能使问题得到解决。
解:设
3x4xy7y13x37ym
2
2
3x7y
a
xy
b
22
3x4xy7y
a3b
x
a7b
yab
a3b13
a7b37
对应项系数相等,所以
abm
由<1><2>解得:
a2,b5
将
a2,b5
代入<3>,得:
m10
所以
3x4xy7y13x37ym
2
2
1
2
3
3x
2
4xy7y
2
13x37y10
3x7ya
xyb
3x7y2
xy5
22
例9.已知
x3y1x4y4xy
,求x与y的值。
分析:在通常情况下,由一个方程求两个未知数的值,条件是不够的,但在特殊条件下
又是可行的,这“特殊条件”包括非负数的和等于零的性质。本题已有一个明显的非负数,
即
x3y1
,而另一个非负数可由因式分解得到。于是问题能够解决。
22
解:因为
x3y1x4y4xy
,所以
x3y1x
2
4xy4y
2
0
即
x3y1
x2y
2
0
x3
所以
y10
x2y0
解这个方程组,得:
x2,y1
【模拟试题】(答题时间:40分钟)
一.选择题。
1.用分组分解法分解多项式
x2
mxnxmn
分组正确的是(
A.
x2
mxnx
mn
B.
x2
mx
nxmn
2
C.
xmn
mxnx
2
D.
xnx
mxmn
21
2.用分组分解法分解多项式
ab
2
b
4
,分组正确的是(2
b
2
1
A.
a
b
4
B.
a
2
1
4
b2
b
a
2
1
a
2
b
2
b
C.
b
2
b
4
D.
1
4
3.将多项式
a2
b2
a2
b2
1
分解因式,其中正确的是()
A.
ab1
ab1
B.
a
2
1
b
2
1
2
C.
a1
b
2
1
D.
a1
a1
b1
b1
4.下列因式分解中,不正确的是()
4
A.
x16y
4
x2y
x2y
x
2
4y2
B.
axaybxby
ab
xy
C.
1a
2
b2
2ab
1ab
1ab
D.
1x
2
2xyy2
xy1
xy1
)
)
5.把多项式
2xyxy1
分解因式的结果是()
A.
xy1
yx1
B.
xy1
yx1
C.
xy1
xy1
D.
xy1
xy1
22
二.填空题。
22
x2xy35y
x7y
1.
2
2.
2x7x15
x5
2
1y20y
3.
2
x3xy
4.2
5.
x
xy
x4y
28y
2
x7y
x4y
,k
____________。
2
kx5x6
3x2
6.
2
18x19x5
9xm
2xn
,则
m
___________,
n
___________。7.
三.分解因式。
(1)
2x5x3
(2)
5x21x18
(3)
a5ab24b
2
xy2
xy
24
(4)
2
2
22
(5)
3x6x9
(6)
x2xyy1
(7)
aba2ab1
(8)
xyz2xy
2
2
2
42
22
222
(9)
ab
ab
c
2bc
(10)
x5x6
3
四.解答题。
1.已知
x2xy3y5
,求整数x和y的值。
2.已知
A
x2
x3
x4
x5
49
(x为整数),求证:A为一个完全平方数。
2
2
【试题答案】
一.选择题。
1.D2.C
二.填空题。
1.
3.D
4.D
5.A
x
2
2xy35y
2
x7y
x5y
2
2x7x15
x5
2x3
2.
3.
4.
1y20y
2
5y14y1
x2
2
3xy
4y
xy
x4y
22
x3xy28y
x7y
x4y
5.
2
kx5x6
3x2
2x3
,k6
6.
2
7.
18x19x5
9xm
2xm
,则
m婚礼邀请函怎么写 5,n1
三.分解因式。
(1)
2x1
x3
(2)
5x6
x3
(3)
a3b
a8b
(4)
xy6
xy4
(5)
3x
2
3
x1
x1
(6)
xy1
xy1
(7)
ab1a
ab1a
(8)
xyz
xyz
(9)
abc
abc
x1
x
2
x6
(10)
2
2
四.解答题。
1.解:
∵x2xy3y5
∴(x3y)(xy)5
又∵x、y为整数
∴
x3y、xy
都为整数
x3y1
x3y1
x3y5
x3y5
xy5xy1
xy5
则有
或
或
或
xy1
解以上方程组得:
x4
x4
x2
x2
,
,
,
y1y1y1
y1
2.解:
A
x2
x3
x4
x5
49
x
x
∵x为整数
x
2
x6x
2
x2049
2
x
2
26x
2
x169
2
x13
2
∴x
2
x13
必为整数
∴A是一个完全平方数
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