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因式分解是代数中的重要概念,它是将一个多项式化成几个整式乘积的形式。这就像我们把数字12分解成3乘以4一样,多项式x²+3x+2也可以分解成(x+1)乘以(x+2)的形式。因式分解的本质是寻找多项式的因子,这在解方程、简化表达式等方面都有重要应用。
提公因式法是因式分解的基础方法。它的基本思路是先找出多项式各项的公因式,然后将公因式提取出来,写成乘积的形式。以3x²+6x为例,我们可以看到每一项都含有公因式3x,将3x提取出来后,剩下的部分是x+2,所以原式等于3x乘以括号x+2。这种方法简单直接,是学习其他分解方法的基础。
运用公式法是利用特殊的代数恒等式进行因式分解的方法。主要包括平方差公式和完全平方公式。平方差公式a²-b²等于(a+b)(a-b),例如4x²-9可以写成(2x)²-3²,进而分解为(2x+3)(2x-3)。完全平方公式a²±2ab+b²等于(a±b)²,例如x²+6x+9可以识别为x²+2·x·3+3²的形式,分解为(x+3)²。掌握这些公式的特征是快速分解的关键。
分组分解法是处理四项或更多项多项式的重要方法。它的基本思路是将多项式的各项适当分组,先提取各组的公因式,再提取整体的公因式。以ax+ay+bx+by为例,我们可以将前两项和后两项分别分组,得到括号ax+ay加上括号bx+by。然后分别提取各组的公因式a和b,得到a括号x+y加上b括号x+y。最后提取整体公因式括号x+y,得到最终结果括号a+b乘以括号x+y。选择合适的分组方式是这种方法的关键。
现在通过三个具体例题来掌握因式分解的综合应用。例题1是6x³-9x²+3x,我们观察发现每一项都含有公因式3x,提取后得到3x乘以括号2x²-3x+1。例题2是x²-10x+25,这是完全平方式的形式,可以写成x²-2·x·5+5²,分解为(x-5)²。例题3是xy-3y+2x-6,这是四项式,适合用分组分解法,将前两项提取y,后两项提取2,得到y(x-3)+2(x-3),最后提取公因式(x-3),得到(y+2)(x-3)。