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因式分解的高级方法(解析版)

因式分解的高级方法一.双十字相乘法1.双十字相乘法原理计算()()22235316731385x y x y x xy y x y -++-=--++-.从计算过程可以发现,乘积中的二次项22673x xy y --只和乘式中的一次项有关,而与常数项无关;乘积中的一次项138x y +,只和乘式中的一次项及常数项有关系;乘积中的常数项,只和乘式中的常数项有关系。

2.所以运用双十字乘法对22Ax Bxy Cy Dx Ey F +++++型的多项式分解因式的步骤: (1)用十字相乘法分解前三项组成的二次三项式;(2)在这个十字相乘图右边再画一个十字,把常数项分解为两个因数,填在第二个十字的右端,使这两个因数在第二个十字中交叉之积之和,等于原式中含y 的一次项的系数E ,同是还必须与第一个十字中左列的两个因数交叉相乘,使其交叉之积之和等于原式中含x 的一次项的系数D . 二.对称式与轮换对称式【定义1】一个n 元代数式12()n f x x x g g g ,,,,如果交换任意两个字母的位置后,代数式不变,即对于任意的i j ,(1i j n ≤<≤),都有11()()i j n j i n f x x x x f x x x x =g g g g g g g g g g g g g g g g g g ,,,,,,,,,,,,那么,就称这个代数式为n 元对称式,简称对称式。

例如,222x yx y xy x y z xy yz zx xy++++++,,,,都是对称式。

如果n 元对称式是一个多项式,那么称这个代数式为n 元对称多项式。

由定义1知,在对称式中,必包含任意交换两个字母所得的一切项,例如,在对称多项式()f x y z ,,中,若有3ax 项,则必有33ay az ,项;若有2bx y 项,则必有2bx z ,2222by z by x bz x bz y ,,,项,这些项叫做对称式的同形项,同形项的系数都相同。

根据对称多项式的定义,可以写出含n 个字母的对称多项式的一般形式,例如,含有三个字母x y z ,,的二次对称多项式的般形式是:【定义2】如果一个n 元多项式的各项的次数均等于同一个常数r ,那么称这个多项式为n 元r 次齐次多项式。

由定义2知,n 元多项式12()n f x x x g g g ,,,是r 次齐次多项式,当且仅当对任意实数t 有 例如,含三个字母的三元三次齐对称式为:【定义3】一个n 元代数式12()n f x x x g g g ,,,,如果交换任意两个字母的位置后,代数式均改变符号,即对于任意的i j ,()1i j n ≤<≤,都有11()()i j n j i n f x x x x f x x x x =-g g g g g g g g g g g g g g g g g g ,,,,,,,,,,,,那么就称这个代数式为n 元交代式。

例如,()()()x y x y x y y z z x x y-----+,,均是交代式。

【定义4】如果一个n 交代数式12()n f x x x g g g ,,,,如果将字母12n x x x g g g ,,,以2x 代1x ,3x 代2n x x g g g ,,代11n x x -,代n x 后代数式不变,即12231()()n n f x x x f x x x x ≡g g g g g g ,,,,,,,那么称这个代数式为n 元轮换对称式,简称轮换式。

显然,对称式一定是轮换式,但轮换式不一定是对称式。

例如,222()a x y z ++是对称式也是轮换式;222()b x y y z z x ++是轮换式,但不是对称式。

对称式、交代式、轮换式之间有如下性质:(1)两个同字母的对称式的和、差、积、商仍是对称式;(2)两个同字母的交代式的和、差是交代式它们的各、商是对称式; (3)同字母的对称式与交代式的积、商是交代式; (4)两个同字母的轮换式的和、差、积、商是交代式;(5)多变无的交代多项式中必有其中任意两变元之差的因式。

【定义5】下面n 个对称多项式称为n 元基本对称多项式。

例如,二元基本对称多项式是指x y xy +,, 三元基本对称式是指x y z xy yz zx xyz ++++,,当你学完了高等代数的时候就会知道,任何一个n 元对称多项式都可以表示为基本对称多项式的多项式。

这个结论对解题的指导作用。

2.对称式、轮换式、交代式在解题中的应用为了初中学生学习的需要,我们在本讲里主要介绍二元和三元的情形,对于多元的情形,只需作类似的处理即可。

下面是利用对称式、轮换式、交代式解题的一些常用技巧(1)若()f x y z ,,是对称式,则在解题中可设x y z ≤≤。

(为什么?)(2)若()f x y z ,,是对称式,则当x y ,满足性质p 时,x z y z ,;,也满足性质p 。

(3)若()f x y z ,,是轮换式,则在解题中可设x 最大(小),但不能设x y z ≤≤。

(为什么?)(4)若()f x y z ,,是轮换式,且x y ,满足性质p ,则y z z x ,;,也满足性质p 。

(5)若()f x y z ,,是交代多项式,则x y y z z x ---,,是()f x y z ,,的因式,即其中()g x y z ,,是对称式。

()()()()()f x y z x y y z z x g x y z =---,,,,其中()g x y z ,,是对称式。

在利用对称式作因式分解时,齐次对称多项式,齐次轮换对称多项式,齐次交代多项式是常用的。

齐次对称多项式的一般形式:(1)二元齐次对称多项式 一次:()a x y +, 二次:22()a x y bxy ++ 三次:33()()a x y bxy x y +++(2)三元齐次对称多项式 一次:()a x y z ++二次:222()()a x y z b xy yz zx +++++三次:333222()()()()a x y z b x y z y z x z x y cxyz ⎡⎤+++++++++⎣⎦判定mx ny rz ++是否为多项式(,,)f x y z 的因式的方法是:令0mx ny rz ++=,计算()f x y z ,,,如果()=0f x y z ,,,那么mx ny rz ++就是()f x y z ,,的因式,在实际操作时,可首先考虑mx ny rz ++的如下特殊情形:x x y x y x y z x y z +-++-+,,,, 三.拆、添项法将多项式中的某一项拆成两项或多项,或者在多项式中添上两个符号相反的项,使得便于用分组分解法进行分解因式.例如:4422222224444(2)4(22)(22)x x x x x x x x x x +=++-=+-=+++- 四.换元法将一个较复杂的代数式中的某一部分看作一个整体,用一个新字母替代它,从而简化运算过程,分解后要注意将新字母还原.例如:4223x x --,设2x y =,则原式223(3)(1)y y y y =--=-+,最后再换回来就是22223(3)(1)y y x x =--=-+ 五.主元法当题目中的字母较多、问题较复杂时,我们可以把某一字母作为主元,而将其他字母作为常数去解决问题.例如: 六:因式定理与待定系数(1)若x a =时,()0f x =, [即()0f a =],则多项式()f x 有一次因式 x a -; (2)若两个多项式相等,则它们同类项的系数相等.一.考点:1.双十字相乘法;2.对称式与轮换对称式;3.拆、添项法;4.换元法;5.主元法;6.因式定理与待定系数.二.重难点:对称式与轮换对称式;拆、添项法. 三.易错点:因式分解过程中计算错误. 题模一:双十字相乘法例1.1.1 (1)226731385x xy y x y --++- (2)2220918183314x xy y x y +--+- 【答案】 (1)()()23531x y x y -++-(2)()()432567x y x y -++-【解析】 (1)先用十字相乘法分解22673x xy y --,再将常数项5-的两个因数写在第二个十字的右边,由于第2列与第3列交叉相乘之积的和等于8,再看第1列与第3列交叉相乘之积的和等于13x ,那么原式就可以分解成(235)(31)x y x y -++-(2)()()2220918183314432567x xy y x y x y x y +--+-=-++-例1.1.2 (1)2152082x xy x y --+- (2)22916184016x y x y -++- 【答案】 (1)(341)(52)x y x -+-(2)(348)(342)x y x y -++- 【解析】 (1)2152082x xy x y --+-=(341)(52)x y x -+- (2)22916184016x y x y -++-=(348)(342)x y x y -++- 题模二:轮换对称式法例1.2.1 分解因式222222()()()()f x y z xy x y yz y z zx z x =-+-+-,, 【答案】 见解析【解析】 ()()()x y y z z x ---是它的因式。

又因为()f x y z ,,是4次齐次式,所以它还有一个一次对称式因式x y z++于是,()f x y z ,,可表示为()()()()()f x y z k x y y z z x x y z =---++,,.令012x y z ===,,,得1k =-,()()()()()f x y z x y y z z x x y z ∴=----++,,.例1.2.2 分解因式333()3f x y z x y z xyz =++-,, 【答案】 见解析【解析】 ()f x y z ,,是3次齐次对称多项式.令0x y z ++=,得()()()()()()33333333()330f x y z x y x y xy x y x xy x y y x y x y x y ⎡⎤=+-+++=+++-+=+--=⎣⎦,,x y z ∴++是()f x y z ,,的一个因式.故它的另一个因式比为二次齐次对称式.所以()f x y z ,,可表示为()()()222()f x y z x y z A x y z B xy yz zx ⎡⎤=+++++++⎣⎦,,令0x y ==,1z =,得1A =.再令0x =,1y z ==,得1B =-.所以()()222()f x y z x y z x y z xy yz xz =++++---,,.题模三:拆、添项法例1.3.1 4414x y +【答案】 222211()()22x y xy x y xy +++-【解析】 ()224442242222111442x y x x y y x y x y xy ⎛⎫+=++-=+- ⎪⎝⎭22221122x y xy x y xy ⎛⎫⎛⎫=+++- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭题模四:换元法例1.4.1 因式分解:()()222618680x x x x ++++【答案】 ()()()224610x x x x ++++.【解析】 令26x x a +=,则原式21880a a =++()()810a a =++()()2268610x x x x =++++()()()224610x x x x =++++题模五:主元法例1.5.1 2(2)(2)(1)a b ab a b ab +-+-++ 【答案】 222(1)a b ab +--【解析】 222222(2)(2)(1)=()2(1)()(1)=(1)a b ab a b ab a b ab a b ab a b ab +-+-+-+-+++++-- 题模六:因式定理与待定系数法例1.6.1 因式分解:32596x x x +-- 【答案】 ()()2233x x x --+【解析】 以1,2,3,6x =±±±± (常数6的约数)分别代入原式,若值为0,则可找到一次因式,然后用除法或待定系数法,求另一个因式。

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