代数因式分解

代数因式分解

代数因式分解

因数

数有因数:

式子(像x2+4x+3)也有因数(叫因式或因子):

因式分解

因式分解(也叫作分解因式)是把式子化为因式:

因式分解:找什么式子的积可以等于一个已知的式子。

就是把一个式子"分拆"为几个式子的积。

例子:分解 2y+6

2 是 2y 和 6 的因式:

2y 是 2 × y

6 是 2 × 3

所以整个式子可以分解成:

2y+6 = 2(y+3)

2y+6 被 "分解为" 2 和 y+3 两个因式

因式分解也是展开的相反:

公因式

在上面的例子里,2 是 2y 和 6 的公因式

正确的做法是要找到最大公因式,包括变量在内

例子:分解 3y2+12y

首先,3 是 3 和 12 的公因式。

所以可以这样写:

3y2+12y = 3(y2+4y)

但可以做得更好!

3y2 和 12y 也共同的变量 y。

放在一起便是 3y:

3y2 是 3y × y

12y 是 3y × 4

故此,整个式可以分解为:

3y2+12y = 3y(y+4)

检测: 3y(y+4) = 3y × y + 3y × 4 = 3y2+12y

更复杂的因式分解

因式分解可以很困难!

以上的例子都很简单,但因式分解其实可以很困难。

因为你要猜 什么式子的积 等于已知的一个式子!

这有点像找出什么材料使一个蛋糕好吃。有时这绝对不明显!

熟能生巧

经验越多就越容易。

例子:分解 4x2 - 9

嗯。。。。。。看不到有什么因式。

可是,若你了解特别二项式乘积,你也许会看到它是 "平方差":

因为 4x2 是 (2x)2,而 9 是 (3)2,

所以:

4x2 - 9 = (2x)2 - (3)2

我们可以用这个平方差公式:

(a+b)(a-b) = a2 - b2

其中 a 是 2x,而 b 是 3。

我们来试试看:

(2x+3)(2x-3) = (2x)2 - (3)2 = 4x2 - 9

行了!

故此,4x2 - 9 的因式是 (2x+3) 和 (2x-3):

答案: 4x2 - 9 = (2x+3)(2x-3)

怎样才可以懂得这样做?做大量练习,并牢记 "恒等式"!

记着这些恒等式

一下是常见的 "恒等式"(包括上面用的 "平方差")。

记着这些会对因式分解很有帮助。

a2 − b2

=

(a+b)(a−b)

a2 + 2ab + b2

=

(a+b)(a+b)

a2 − 2ab + b2

=

(a−b)(a−b)

a3 + b3

=

(a+b)(a2−ab+b2)

a3 − b3

=

(a−b)(a2+ab+b2)

a3+3a2b+3ab2+b3

=

(a+b)3

a3−3a2b+3ab2−b3

=

(a−b)3

还有很多,以上只是最常见的。

忠告

分解了的格式通常是最好的格式。

按以下步骤去分解因式:

"分解出"同类项

看看可不可以用以上或其他的恒等式

一直做到不能再分解为止

你也可以用电脑!现在有电脑代数系统(叫"CAS"――英语 "Computer Algebra System" 的缩写),例如 Axiom, Derive, Macsyma, Maple, Mathematica, MuPAD, Reduce等等,它们都可以做因式分解。

更多例子

我说熟能生巧,所以以下有更多的例子给你琢磨:

例子:w4 - 16

4次方? 我们来试试2次方:

w4 - 16 = (w2)2 - 42

对了,这是平方差

w4 - 16 = (w2 + 4)(w2 - 4)

同时,"(w2 - 4)" 也是平方差

w4 - 16 = (w2 + 4)(w + 2)(w - 2)

我不能再分解下去了(除非可以用虚数)。

例子:3u4 - 24uv3

拿走公因数 "3u":

3u4 - 24uv3 = 3u(u3 - 8v3)

然后用立方差:

3u4 - 24uv3 = 3u(u3 - (2v)3)

= 3u(u-2v)(u2+2uv+4v2)

到此为止。

例子:z3 - z2 - 9z + 9

把前两项和后两项分开来做:

z2(z-1) - 9(z-1)

哈!两项都有(z-1),当然要用它:

(z2-9)(z-1)

z2-9 是平方差

(z-3)(z+3)(z-1)

不能继续下去了

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