数学竞赛第二讲 因式分解——配方法与待定系数法
初中数学竞赛指导-第二讲-配方法
第二讲 配方法一、 方法与技巧1、配方法:把代数式通过直接变形或分拆重组、添补重组、组合重组等手段,得到完全平方式,再利用完全平方式是非负数这一性质达到增加问题条件的目的,从而求解出问题的结果,这重解题方法称之为配方法。
2、配方法的作用:配方法的作用在于改变代数式的原有结构形式,是代数变形的重要方式之一。
配方法的实质在于挖掘题设的隐含条件来创建非负数性质。
3、配方法的用途:①解一元二次方程;②二次函数;③因式分解;④二次根式化简求值;⑤有关最大或最小值。
4、常用的配方法:①直接配方;②分拆、填补、重组配方。
二、题型题型一 用配方法求值1、已知251,251+=-=b a ,则722++b a 的值为( )A 、6B 、5C 、4D 、32、已知21,19,20+=+=+=y c y b y a ,则代数式ac bc ab c b a ---++222的值是( )A 、4B 、3C 、2D 、13、已知实数a 、b 、c 满足,142,238,176222=+-=+-=+a c c b b a 则c b a ++的值为( )A 、-8B 、-7C 、-6D 、-54、已知21,212222-=-+=-c b b a ,则222222444a c c b b a c b a ---++的值为( )A 、5B 、6C 、7D 、85、已知实数a 、b 、x 、y 满足5,3=-=+bx ay by ax ,则代数式()()2222y x b a ++的值为( )A 、33B 、34C 、35D 、-35 题型二 用配方法解方程1、若062322322323=-+++++-b ab a ba b ab a ,则a= . 2、关于x 的方程()0112=+--x k kx 有有理根,则整数k 的值为 。
题型三 用配方法求最值1、已知1214522+---+=y x xy y x z ,则z 的最小值为 。
配方法待定系数法
数学二轮复习—数学思想方法选讲6.配方法、待定系数法班级 姓名 学号 学习目标:体会什么是配方法和待定系数法,会利用配方法和待定系数法解决常见问题。
学习重点、难点:运用配方法和待定系数法。
教学过程:一、典型例题分析:例1 (配方法解方程)x 2-4x+1=0例2 已知二次函数y=x 2+mx+m-2,(1)求证:无论m 取何实数,抛物线总与x 轴有两个交点;(2)若抛物线与x 轴的两个交点分别为A 、B ,且AB=13,求抛物线解析式;(3)当m 取何值是抛物线与x 轴两个交点之间的距离最短。
〖点评〗(1)列出△的表达式,用配方法证明△>0;(2)根据条件AB=13列出m 的方程,解出m 的值即可得到解析式,这是运用待定系数法;(3)用m 的代数式表示出两交点之间的距离,再次使用配方法确定距离的最小值。
例3如图,已知抛物线)0(33)1(2≠+-=a x a y 经过点A(-2,0),抛物线的顶点为D ,过O 作射线OM ∥AD .过顶点D 平行于x 轴的直线交射线OM 于点C ,B 在x 轴正半轴上,连结BC .(1)求该抛物线的解析式;(2)若动点P 从点O 出发,以每秒1个长度单位的速度沿射线OM 运动,设点P 运动的时间为t (s ).问当t 为何值时,四边形DAOP 分别为平行四边形?直角梯形?等腰梯形?(3)若OC=OB ,动点P 和动点Q 分别从点O 和点B 同时出发,分别以每秒1个长度单位和2个长度单位的速度沿OC 和BO 运动,当其中一个点停止运动时另一个点也随之停止运动.设它们的运动的时间为t (s ),连接PQ ,当t 为何值时,四边形BCPQ 的面积最小?并求出最小值及此时PQ 的长.〖小结〗配方法是将代数式部分转化为完全平方式,进而利用完全平方式的非负性解决问题的方法。
待定系数法是将某个解析式的一些常数看作未知数,利用已知条件确定这些未知数,使问题得到解决的方法。
【课后作业】班级 姓名 学号1、已知a ,b 为有理数,且2a 2-2ab+b 2+4a+4=0,则a 2b+ab 2的值为 。
因式分解的常用方法(基本公式法,分拆法,配方法,换元法,待定系数法)
因式分解方法归纳总结第一部分:方法介绍初中数学教材中主要介绍了提取公因式法、运用公式法、分组分解法和十字相乘法.本讲及下一讲在中学数学教材基础上,进一步着重换元法,待定系数法的介绍.、提公因式法.:ma+mb=m(a+b)、运用公式法.(1) (a+b)(a -b) = a 2-b2 ---------- a 2-b2=(a+b)(a -b);, 2 2, 2 2 , 2,2(2) (a ± b) = a ± 2ab+b ----------------- a ± 2ab+b =(a ± b);(3) (a+b)(a 2-ab+b2) =a 3+b3------ a 3+b3=(a+b)(a 2-ab+b2);2 2、33 3 3 2 2、(4) (a -b)(a +ab+b ) = a -b -------------- a -b =(a -b)(a +ab+b ).F面再补充两个常用的公式:(5) a 2+b2+c2+2ab+2bc+2ca=(a+b+c) 2;3,3 3 2,2 2(6) a +b +c -3abc=(a+b+c)(a +b +c -ab-bc-ca);例.已知a, b, c是ABC的三边,且a2 b2 c2则ABC的形状是()(二)分组后能直接运用公式ab bc ca,A.直角三角形B等腰三角形C等边三角形D等腰直角三角形解: a2 b2 c2 ab bc ca 2 2 22a 2b 2c 2ab 2bc 2ca(a b)2 2 2(b c) (c a)三、,分组分解法例 2、分解因式:2ax 10ay 5by解法一:第、二项为一组;第三、四项为一组。
解:原式=(2ax 10ay) (5by bx)= 2a(x 5y) b(x 5y)=(x 5y)(2a b)bx解法二:第一、四项为一组;第二、三项为一组。
原式=(2ax bx) ( 10ay 5by) =x(2a b)5y(2a b) =(2a b)(x 5y)练习:分解因式1、a2 ab ac bc 2、xy x y 1例3、分解因式:x2 y2 ax ay分析:若将第一、三项分为一组,第二、四项分为一组,虽然可以提公因式,但提完后就能继续分解,所以只能另外分组。
最全最新初中数学竞赛——待定系数法
初中数学竞赛专题讲解待定系数法1.根据恒等式定义,可求恒等式中的待定系数的值.例如:已知:恒等式ax 2+bx+c=2(x+1)(x -2).求:①a+b+c ; ②a -b+c.解:①以x=1,代入等式的左右两边,得a+b+c =-4.②以x=-1,代入等式的左右两边,得a -b+c =0.2.恒等式的性质:如果两个多项式恒等,则左右两边同类项的系数相等.即 如果 a 0x n +a 1x n -1+……+a n -1x+a n =b 0x n +b 1x n -1+……+b n -1x+b n那么 a 0=b 0 , a 1=b 1, …… , a n -1=b n -1 , a n =b n .上例中又解: ∵ax 2+bx+c=2x 2-2x -4.∴a=2, b=-2, c=-4.∴a+b+c =-4, a -b+c =0.3.待定系数法:就是先假设结论为一个含有待定系数的代数式,然后根据恒等式定义和性质,确定待定系数的值.一、基础过关1.已知求:,,A B C 的值.2.因式分解:2235294x xy y x y +-++-3.k 为何值时,多项式253222+-++-y x ky xy x 能分解成两个一次因式的积?23)2)(3(22++-+=+-+-x C x B x A x x x x x4.若328x ax bx +++有两个因式1x +和2x +,则a b +的值为多少?5.分母有理化6.设a 为常数,多项式321x ax ++除以21x -所得的余式为3x +,则a 的值为多少?7.当,a b 为何值时,3221x ax bx -++能被21x -整除?二、例题讲解例1.已知222321(1)(2)12x x A Bx C x x x x +++=+++++,其中A ,B ,C 为常数,求B 的值练习1:已知34222610111x x Ax B Cx D x x x x x x +++=+++++-+,其中A ,B ,C ,D 为常数, 求A B C D +++的值练习2:解方程:222211114325671221x x x x x x x x +++=+++++++例2:分解因式:43223x x x x ++-+练习1:分解因式(1)432x x -- (2)432266x x x x -+-+(3)432615x x x x -+-+ (4)()()()123678x x x +++-⨯⨯练习2:因式分解42199619951996x x x +++例3:若226541122x xy y x y m ---++可分解为两个一次式的积,求m 的值并将多项式分解因式.练习1:确定k 的值,使下列各式分解成关于x 、y 的两个一次式的积.(1)2256x y kx y -++-.(2)22754324x xy ky x y ++-+-.练习2:多项式2256x axy by x y ++-++的一个因式是2x y +-,试确定a b +的值练习3:如果()(4)1x a x ---能够分解成两个二项式x b +,x c +的乘积(,b c 为整数),则a 应是多少?例4.已知,,a b c 为实数,且多项式32x ax bx c +++能够被234x x +-整除.(1)求4a c +的值.(2)求22a b c --的值.(3)若,,a b c 为整数,且1c a ≥>,试确定,,a b c 的大小练习1:当,,a b c 为何值时,多项式329ax x bx c -++满足下列条件:被22x +整除,且被21x +和2x -除时所得的余数相等?:练习2:当,p m 为何值时,多项式32x px +-能被21x mx +-整除?练习3:已知多项式32ax bx cx d +++能被2x p +整除,求证:ad bc =。
数学竞赛中的因式分解问题.doc
数学竞赛中的因式分解问题市郊中心学校 李英1 引言因式分解是指把一个多项式分解为几个整式的积的形式,即和差化积.它是中学数学中最重要的恒等变形之一,被广泛地应用于初等数学之中,是我们解决许多数学问题的有力工具.因式分解方法灵活,技巧性强,学习这些方法与技巧,不仅是掌握因式分解内容所必需的,而且对于培养学生的解题技能,发展学生的思维能力,都有着十分独特的作用,学习它,既可以复习整式四则运算,又为学习分式打好了基础;学好它,既可以培养学生的观察、注意、运算能力,又可以提高学生综合分析和解决问题的能力.分解因式与整式乘法互为逆变形.因式分解的应用较为广泛,可应用于多项式除法、高次方程的求根以及分式的运算.因式分解在中学数学里占有十分重要的地位,它是学习其他知识的一座桥梁,在分式的运算中,它是通分和约分的基础知识;在解高次方程与不等式时,它又是一种重要的解法;在数的运算中,它是进行简便运算的重要方法;在代数式与三角式的恒等变形中,它又是一种重要的手段;它对整式的运算也起到巩固的作用;它是整式乘法的逆变形,对学生的逆向思维能力、观察能力的培养也起着积极的作用.在各类数学竞赛中,它是命题的热点.2 数学竞赛中常见的因式分解方法2.1 分组分解法[1]当多项式的项数较多时,可将多项式进行合理分组,然后再直接提公因式或运用公式进行因式分解.例如:要把多项式am an bm bn +++分解因式,可以先把它前两项分成一组,并提出公因式a ,再把它后两项分成一组,并提出公因式b ,从而得到()()a mn b m n +++,又可以提出公因式()m n +,从而得到()()a b m n ++ .例1分解因式2222224y x 565x 24y 30y y y x x x --+-++-(全国“希望杯”数学竞赛题)分析 本题如是按照一般的分组分解方法难以进行,若将它整理成x 或y 的二次三项式再分组,问题就变得简单了.解 原式=()()()22224545645x y y x y y y x -++-+--+=()()22456y x y x -++-=()()()23245x x y y +--+2.2 待定系数法[2]待定系数法是解决代数式恒等变形中的重要方法,如果能确定代数式变形后的字母框架,只是字母的系数高不能确定,则可先用未知数表示字母系数,然后根据多项式的恒等性质列出n 个含有特殊确定系数的方程(组),解出这个方程(组)求出待定系数,从而把多项式因式分解.待定系数法是数学常用方法,用途十分广泛.2.2.1用待定系数法解题的依据用待定系数法解题的依据主要是多项式恒等定理:(1) 多项式()()x g x f ≡的充要条件是两个多项式的同类项的系数对应相等.(2) 如果()()x g x f ≡,则对于任意一个值a ,都有()()a g a f ≡.2.2.2用待定系数法解题的一般步骤(1)用适当的待定系数表示问题的一般形式.(2)根据多项式恒等定理列出方程(组).(3)解方程(组),确定待定系数的值.2.2.3待定系数法在数学竞赛中的应用例2分解因式:226136xy x y y x +-++-(第十届缙云杯初二数学竞赛) 解 由于原式是二元二次式,且只可能分解成两个二元一次式之积,考虑到226xy y x +-=()()y x y x 23-+ 故可设226136xy x y y x +-++-=()()b y x a y x +-++23=226xy y x +-()()32a b x b a y ab +++-+比较恒等式两边同类项系数,得⎪⎩⎪⎨⎧-==-=+613231ab a b b a ②由于①、②解得,3,2=-=b a 代入③,适合.所以,226136xy x y y x +-++-=()()3223+--+y x y x说明 高次多项式的因式分解一般较难,如果能判定它含有某些因式后再分解就相对容易些.所以,在分解高次式之前,我们可以用因式定理“如果(),0=a f 则()x f 必含有因式a x =”来寻找()x f 的因式.例3 分解因式:()()()876321⨯⨯-+++x x x (1987,四川省初中数学竞赛) 解 设()=x f ()()()876321⨯⨯-+++x x x显然,().05=f由因式定理知()x f 有因式().5-x所以可设()()()⨯⨯-+++76321x x x 8= ()5-x ()b ax x ++2取,1-=x 得()b a +--=⨯⨯-16876;取,2-=x 得=⨯⨯-876().247b a +--解得.66,11==b a说明(1)有几个独立的待定系数,就必须列出几个独立的方程.当方程个数多余未知数的个数时,可选择其中适当的方程求解,而把多余的方程作检验用,当解得的未知数适合所有方程时,这些未知数的值即为所求.(2)在设多项式可能的分解形式时,应充分利用已知条件和多项式的有关性质,尽量减少待定系数的个数,这样可减少方程个数,降低解方程组的难度.(3)当分解后的可能形式不止一种而又不能确定哪一种正确时,就要逐个试探.在试探过程中,如能充分利用已知信息和解题经验,则可减少探索过程,少走弯路.2.3 换元法[3]换元法指的是将一个较复杂的代数式中的某一部分看作一个整体,并引入一个新的字母变量替代这个整体来运算,从而使运算过程简明清晰.达到简化原式结构的目的.有时在分解因式时,可以选择多项式中的相同的部分换成另一个未知数,然后进行因式分解,最后再转换回来.种方法对于某些特殊的多项式因式分解可以起到简化的效果.换元法是一种重要的数学方法.注意:换元后勿忘还元.例4 方程组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+71328123y x xy y x xy 的解是=x =y (第十一届‘五羊杯’初中数学竞赛题)分析 如果把已知方程两边都取倒数,那么可得,732,823=+=+xyy x xy y x 即,732,823=+=+xy x y 这就可以用换元法来解这个方程组.解 设,1,1v yu x == 则原方程可化为⎩⎨⎧=+=+732823u v v u 解这个方程组得⎩⎨⎧==21v u.21,1==∴y x2.4 十字相乘法[4]2.4.1q px x ++2的因式分解由乘法公式知:()()()2x a x b x a b x ab ++=+++令,,ab q b a p =+=则有q px x ++2=()()b x a x ++凡是如q px x ++2的形式的二次三项式,如果可以分解成两个一次因式,那么每个因式有两个项,它们的第一项都是x ,第二项a 和b 可以由一次项的系数p 和常数项q 确定.(1)确定a 和b 的符号:①如果q 是正数,p 也是正数,那么a 和b 都是正数;②如果q 是正数,p 是负数,那么a 和b 都是负数;③如果q 是负数,p 是正数,a 、b 中绝对值大的是正,小的是负; ④如果q 是负数,p 也是负数,a 、b 中绝对值大的是负,小的是正;(2)确定a 和b 的绝对值,可以先把q 得绝对值分解成所有可能的一对因数的积,然后看:①如果a 、b 同号的话,哪一对因数的和等于p 的绝对值,那么这一对因数就是a 和b 的绝对值;②如果a 、b 异号的话,哪一对因数的差等于p 的绝对值,那么这一对因数就是a 和b 的绝对值;2.4.2 n mx lx ++2的因式分解由乘法可以得到关于x 的两个二项式b ax +和d cx +相乘的结果:()()()bd x bc ad acx d cx b ax +++=++2.如果令,,,bd n bc ad m ac l =+==得公式:n mx lx ++2=()()d cx b ax ++. 具体步骤:(1)把l 分解成两个正因数a 和c (如果l 是负数,可以先提出公因式-1,这样括号里2x 项的系数就是正数3),把a 、c 分成上下行写在左列.(2)把n 的绝对值分解成两个因数b 和d ,分上下行写在右列.(3)交叉相乘,得到两个积ad 和bc 的值,如下式:(4)如果n 是正数,那么ad 和bc 的绝对值的和必须等于m 的绝对值才适合,如果n 是负数,那么ad 和bc 的绝对值的差必须等于m 才合适.(5)确定ad 和bc 的符号,而ad 的符号就是d 的符号,bc 的符号就是b 的符号.把符号补到竖式里去,最后把确定了的a 、b 、c 、d 分别填入两个因式()b ax +和()d cx +中去.例5 已知方程()222238213150a x a a x a a --+-+=(其中a 是非负整数)至少有一整数根,那么a =分析 考虑到151322+-a a =()()325--a a 且十字相乘之积的和正好等于一次项系数a a 832+-.解 原方程用十字相乘法对左端分解因式得()()523ax a ax a ----⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦,,32,5121ax a x -=-=∴ 要使1x 或2x 是整数,只要a =1, 3,5.答:a 可取1, 3,5.2.4.3 双十字相乘法[5]在分解二次三项式时,十字相乘法是常用的方法,对于比较复杂的多项式,尤其是二次六项式,也可以运用十字相乘法分解因式,其具体步骤为:(1)用十字相乘法分解由前三次组成的二次三项式,得到一个十字相乘图.(2)把常数项分解成两个因式填在第二个十字的右边且使这个两个因式在第二个十字中交叉之积等于原式中含y 的一次项,同时还必须与第一个十字中左端的两个因式交叉之积的和等于原式中含x 的一次项.例6 分解因式224522-+++-y x y xy x .解 这是一个二次六项式,可考虑使用双十字相乘法进行因式分解,如下图:所以,原式=()()124--+-y x y x .2.5 对称式的因式分解[6]2.5.1对称多项式如果对换多项式()n x x x f ,...,,21的任意两个字母的位置,多项式恒不变,那么()n x x x f ,...,,21叫做n 元对称多项式.例如()333231321,.,x x x x x x f ++=,()221221323121,x x x x x x x x f +++=分别为三元,二元对称多项式,并且都是三次齐次式.三次齐次对称式的标准形为()()Cxyz x z x z yz z y xy y x B z y x A +++++++++22222223332.5.2对称式的因式分解根据对称多项式的特点和因式定理,可利用待定系数法对它进行因式分解. 例:分解因式Q =()()()()3333z y x y x z x z y z y x -+--+--+-++解:由于交换x 、y 、z 之中的任意两个字母,原多项式不变,所以原式为对称式.设0x =,那么有()()()()33330.y z y z z y y z +-+----=由因式定理可知,Q 含有因式x ,又Q 是关于x 、y 、z 的对称式,所以它还有因式y 和z .又由于Q 是三次式,xyz 也是三次式,所以Q =A xyz (A ≠0),A 是待定系数. 确定A 的值,有两种方法:(1) 因为Q =A xyz 是恒等式,所以只要任取x 、y 、z 的一组值,就可以确定A 的值. 设x =1,y =-1, z =1,左边=-24,右边=-A ;∴A =24,即Q =24xyz .(2)因为Q =A xyz 是恒等式,所以只要求出Q 的展开式中xyz 的系数,就是A的值.()3z y x ++的展开式中,xyz 的系数是6,其余三个式子的展开式中xyz 的系数是-6,所以Q 的展开式中xyz 的系数是24,即A =24.3 因式分解在数学竞赛中的应用因式分解是初中代数中重要的一中恒等变形,其特点是把和差化积的形式.作为一种数学方法,它在解题中的应用较广,有些问题,若能恰当使用,可使解题过程显得简捷明了,收到事半功倍的效果.3.1 用于计算[7]例7 计算:19961995199519931995219952323-+-⨯-(北京市中学生数学竞赛初二赛题) 解 原式=()()2219952199319951995119961995--+-=()()22199311995199611995-- =19961993 例8 计算:⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛-22221011411311211 (天津市初二数学竞赛题) 解 原式=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-10111011411411311311211211 =101110991098454334322321⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯ =20113.2 用于求值[7]例9 若n 为正整数,且4216100n n -+是质数,那么n = (希望杯初二数学竞赛试题)解 原式=()4221610036n n n -+- =()2223610n n -+ =()()22610610n n n n ++-+ 因为()()22610610n n n n ++>-+, 所以()2610n n -+=1, 所以()230n -=,所以3n =.例10 已知:0=+bd ac ,则()()2222b a cd d c ab +++得值等于 (武汉市初中数学竞赛初二试题)解 原式 =2222cdb cda abd abc +++=()()bd ac ad bd ac bc +++=()()ac bd bc ad ++0=+bd ac ∴原式=03.3 用于解决有关方程问题[7]例11 若方程2214,28,xy y xy x y x ++=++=,则x y +的值为 (TI 杯全国初中数学竞赛试题)解 把两个方程左右两边分别相加得:22242,xy x y y x ++++=移项并整理得:()()2420x y x y +++-=方程左边因式分解得:()()670x y x y +-++=所以,7,6-=+=+y x y x 或.例12 已知方程()()22221120x y x y +-+-=,则y x 、的平方和是 (孝感市英才杯初中数学竞赛试题) 解 原方程变形得,()()01222222=-+-+y x y x ,()()2222340x y x y ∴+++-= 0322>++y x ,0422=-+∴y x ,∴422=+y x3.4 用于二次根的化简[7]例13 化简2356101528-+--+的结果是 (山东省初中数学竞赛试题) 解 原式=()()235352352-++-+==35+例14 化简=+++--+2115141021151410 (武汉、重庆市初中数学竞赛题)解 原式=()()()()753752753752++++-+= =3232+- =562-3.5 用于判断整除问题[8]例15 多项式1261x x -+除以21x -的余式是 (1993,全国初中数学竞赛)解 设商式为()x g .因为除式是二次式,则余式最多是一次式,故可设1261x x -+=()()21g x ax b x -++取,1=x 得b a +=1,取,1-=x 得b a +-=1.解得1,0==b a .所以,余式是1.例16 知多项式1323+++bx ax x 能被12+x 整除,且商式是13+x ,那么()b a -的值是 (第五届河南省初二数学竞赛)解 据多项式恒等式,得()()32231131x ax bx x x +++=++.取1=x 得84=++b a .取1-=x 得42-=--b a .解得3,1==b a .()()113-=-=-∴b a .3.6 用于确定大小关系[9]例17 知c b a >>,a c c b b a M 222++=,222ca bc ab N ++=,则M 与N 的大小关系是 (第十三届“希望杯”初二)解 为c b a >>,所以N M -=()()()22222b c a c b a b c bc -+-+-=()c b -()ab ac bc a --+2=()c b -()()0a c a b -->所以M N >.3.7 用于解不定方程[9]例18 足不等式2003200320032003=+--+xy y x y x y x 的正整数对()y x ,的个数是 2 (2003年全国初中数学联赛试题)解 m =n =,k =2003,则222n m km kn mnk m n k +--+=,所以()()20m n mn k mn m n k ++--+=,()()0k mn k m n -++=.因为0k m n ++>,所以0k mn -=,即=2003xy .由x 、y 都是正整数且2003是质数,易求x 与y 的值.3.8 其他应用[9]例19 个指教三角形的边长都是整数,它的面积与周长的数值相等,试确定这个直角三角形的三边的长.(2003年北京市中学生数学竞赛初中二年级复赛试题)解 两直角边分别为a 、b ,斜边为a bc >,由于a 、b 、c 全是正整数,所以b a ≠.依题意有++b a 22b a +=2ab . 移项,平方,整理得0242222=+--ab ab b a b a , 因为ab 0≠,两边同除以abc ,得024=+--b a ab , 可化为()()4281844⨯=⨯==--b a .因为a 、b 都为正整数,a b >,则⎩⎨⎧=-=-1484b a 或 ⎩⎨⎧=-=-2444b a 分别得a =12,b =5,c =13或a =8,b =6,c =10.答:三边长为12、5、13或8、6、10.例20 甲、乙、丙三种货物,若购甲3件,乙7件,丙1件,共需3.15元;若购甲4件,乙10件,丙1件,共需4.20元.现购甲、乙、丙各一件,共需多少元?(1985,全国初中数学竞赛)解 购甲1件需x 元,乙一件需y 元,丙一件需z 元,则购甲、乙、丙各一件需()z y x ++元.由已知条件得:15.373=++z y x20.4104=++z y x设z y x ++()()z y x b z y x a +++++=10473()()()z b a y b a x b a +++++=10743比较等式两边同类项系数,得 ⎪⎩⎪⎨⎧=+=+=+11107143b a b a b a解得3=a ,2-=b .05.120.4215.33=⨯-⨯=++∴z y x .。
待定系数法分解因式附答案
待定系数法分解因式(附答案) 待定系数法是一种常用的分解因式的方法,适用于多项式的因式中有一个二次项和一个一次项的情况。
下面我将详细介绍待定系数法的步骤,并给出一个具体的例子。
假设我们要分解因式的多项式为:ax^2 + bx + c,其中a、b、c是待定系数。
步骤一:设分解因式为(x + m)(x + n),其中m和n是待定系数。
步骤二:将待分解的多项式用分解因式展开:(x + m)(x + n) = x^2 + (m + n)x + mn。
步骤三:将展开后的多项式与原多项式进行比较,得到以下关系式:
a = 1(因为x^2的系数为1);
b = m + n;
c = mn。
步骤四:根据关系式解出m和n的值。
步骤五:将得到的m和n代入分解因式中,即可得到最终的分解因式。
下面以一个具体的例子来说明待定系数法的使用:
例子:分解因式x^2 + 5x + 6。
步骤一:设分解因式为(x + m)(x + n)。
步骤二:展开(x + m)(x + n)得到x^2 + (m + n)x + mn。
步骤三:根据关系式得到以下方程组:
1 = a;
5 = m + n;
6 = mn。
步骤四:解方程组,得到m = 2,n = 3。
步骤五:将m和n代入分解因式中,得到(x + 2)(x + 3)。
所以,x^2 + 5x + 6可以分解为(x + 2)(x + 3)。
以上就是待定系数法分解因式的详细步骤和一个具体例子。
通过使用待定系数法,我们可以将一个多项式分解为两个一次项的乘积,从而更好地理解和运用多项式的因式分解。
(完整版)因式分解-待定系数法
(完整版)因式分解-待定系数法三.待定系数因式分解(整体思想)1.分解因式:2235294x xy y x y +-++-2.分解因式432435x x x x -+++3.若a 是自然数,且4324153027a a a a -+-+的值是一个质数,求这个质数。
4.分解因式 432227447x x x x ---+5.分解因式:4322x x x +++6.22282143x xy y x y +-++-7.当m 为何值时,2223x xy y my +-+-能分解成两个整系数一次因式之积?8.把多项式43244521x x x x -+-+写成一个多项式的完全平方式。
9. 22823x xy y --可以化为具有整系数的两个多项式的平方差。
10.已知多项式2223286x xy y x y +--+-的值恒等于两个因式()()22x y A x y B ++-+乘积的值,那么A+B 等于多少?11.若3233x x x k +-+有一个因式是1x +,求k 的值。
12.已知324715ax bx x +--被31x +和23x -整除,求,a b 的值,并将该多项式分解因式。
13.设32324x x xy kx y +---可分解为一次与二次因式之积,则k 为多少?14.若代数式(1)(2)(3)x x x x p ++++恰好能分解为两个二次整式的乘积。
(其中二次项系数均为1,且一次项系数相同),求P 的最大值。
15.设()p x 是一个关于x 的二次多项式,且327561(1)()x x x m x p x a -+--=-+,其中,m a 是与x 无关的常数,求()p x 的表达式。
16.多项式m y x y xy x +-++-5112101222可以分解为两个一次因式的积,求m 的值。
17.已知225x x ++是42x ax b ++的一个因式,求a b +的值。
18.如果22754324x xy ay x y ++-+-可分解为两个一次因式之积,求a 的值。
初中数学竞赛专题培训(2):因式分解(2)
初中数学竞赛专题培训第二讲:因式分解(二)1.双十字相乘法分解二次三项式时,我们常用十字相乘法.对于某些二元二次六项式(ax2+bxy+cy2+dx+ey+f),我们也可以用十字相乘法分解因式.例如,分解因式2x2-7xy-22y2-5x+35y-3.我们将上式按x降幂排列,并把y当作常数,于是上式可变形为2x2-(5+7y)x-(22y2-35y+3),可以看作是关于x的二次三项式.对于常数项而言,它是关于y的二次三项式,也可以用十字相乘法,分解为即:-22y2+35y-3=(2y-3)(-11y+1).再利用十字相乘法对关于x的二次三项式分解所以,原式=[x+(2y-3)][2x+(-11y+1)]=(x+2y-3)(2x-11y+1).上述因式分解的过程,实施了两次十字相乘法.如果把这两个步骤中的十字相乘图合并在一起,可得到下图:它表示的是下面三个关系式:(x+2y)(2x-11y)=2x2-7xy-22y2;(x-3)(2x+1)=2x2-5x-3;(2y-3)(-11y+1)=-22y2+35y-3.这就是所谓的双十字相乘法.用双十字相乘法对多项式ax2+bxy+cy2+dx+ey+f进行因式分解的步骤是:(1)用十字相乘法分解ax2+bxy+cy2,得到一个十字相乘图(有两列);(2)把常数项f分解成两个因式填在第三列上,要求第二、第三列构成的十字交叉之积的和等于原式中的ey,第一、第三列构成的十字交叉之积的和等于原式中的dx.例1 分解因式:(1)x2-3xy-10y2+x+9y-2;(2)x2-y2+5x+3y+4;(3)xy+y2+x-y-2;(4)6x2-7xy-3y2-xz+7yz-2z2.解(1)原式=(x-5y+2)(x+2y-1).(2)原式=(x+y+1)(x-y+4).(3)原式中缺x2项,可把这一项的系数看成0来分解.原式=(y+1)(x+y-2).(4)原式=(2x-3y+z)(3x+y-2z).说明 (4)中有三个字母,解法仍与前面的类似.2.求根法我们把形如a n x n+a n-1x n-1+…+a1x+a0(n为非负整数)的代数式称为关于x的一元多项式,并用f(x),g(x),…等记号表示,如f(x)=x2-3x+2,g(x)=x5+x2+6,…,当x=a时,多项式f(x)的值用f(a)表示.如对上面的多项式f(x)f(1)=12-3×1+2=0;f(-2)=(-2)2-3×(-2)+2=12.若f(a)=0,则称a为多项式f(x)的一个根.定理1(因式定理) 若a是一元多项式f(x)的根,即f(a)=0成立,则多项式f(x)有一个因式x-a.根据因式定理,找出一元多项式f(x)的一次因式的关键是求多项式f(x)的根.对于任意多项式f(x),要求出它的根是没有一般方法的,然而当多项式f(x)的系数都是整数时,即整系数多项式时,经常用下面的定理来判定它是否有有理根.定理2的根,则必有p是a0的约数,q是a n的约数.特别地,当a0=1时,整系数多项式f(x)的整数根均为a n的约数.我们根据上述定理,用求多项式的根来确定多项式的一次因式,从而对多项式进行因式分解.例2 分解因式:x3-4x2+6x-4.分析这是一个整系数一元多项式,原式若有整数根,必是-4的约数,逐个检验-4的约数:±1,±2,±4,只有f(2)=23-4×22+6×2-4=0,即x=2是原式的一个根,所以根据定理1,原式必有因式x-2.解法1 用分组分解法,使每组都有因式(x-2).原式=(x3-2x2)-(2x2-4x)+(2x-4)=x2(x-2)-2x(x-2)+2(x-2)=(x-2)(x2-2x+2).解法2 用多项式除法,将原式除以(x-2),所以原式=(x-2)(x2-2x+2).说明在上述解法中,特别要注意的是多项式的有理根一定是-4的约数,反之不成立,即-4的约数不一定是多项式的根.因此,必须对-4的约数逐个代入多项式进行验证.例3 分解因式:9x4-3x3+7x2-3x-2.分析因为9的约数有±1,±3,±9;-2的约数有±1,±为:所以,原式有因式9x2-3x-2.解 9x4-3x3+7x2-3x-2=9x4-3x3-2x2+9x2-3x-2=x2(9x3-3x-2)+9x2-3x-2=(9x2-3x-2)(x2+1)=(3x+1)(3x-2)(x2+1)说明若整系数多项式有分数根,可将所得出的含有分数的因式化为整系数因式,如上题中的因式可以化为9x2-3x-2,这样可以简化分解过程.总之,对一元高次多项式f(x),如果能找到一个一次因式(x-a),那么f(x)就可以分解为(x-a)g(x),而g(x)是比f(x)低一次的一元多项式,这样,我们就可以继续对g(x)进行分解了.3.待定系数法待定系数法是数学中的一种重要的解题方法,应用很广泛,这里介绍它在因式分解中的应用.在因式分解时,一些多项式经过分析,可以断定它能分解成某几个因式,但这几个因式中的某些系数尚未确定,这时可以用一些字母来表示待定的系数.由于该多项式等于这几个因式的乘积,根据多项式恒等的性质,两边对应项系数应该相等,或取多项式中原有字母的几个特殊值,列出关于待定系数的方程(或方程组),解出待定字母系数的值,这种因式分解的方法叫作待定系数法.例4 分解因式:x2+3xy+2y2+4x+5y+3.分析由于(x2+3xy+2y2)=(x+2y)(x+y),若原式可以分解因式,那么它的两个一次项一定是x+2y+m和x+y+n的形式,应用待定系数法即可求出m和n,使问题得到解决.解设x2+3xy+2y2+4x+5y+3=(x+2y+m)(x+y+n)=x2+3xy+2y2+(m+n)x+(m+2n)y+mn,比较两边对应项的系数,则有解之得m=3,n=1.所以原式=(x+2y+3)(x+y+1).说明本题也可用双十字相乘法,请同学们自己解一下.例5 分解因式:x4-2x3-27x2-44x+7.分析本题所给的是一元整系数多项式,根据前面讲过的求根法,若原式有有理根,则只可能是±1,±7(7的约数),经检验,它们都不是原式的根,所以,在有理数集内,原式没有一次因式.如果原式能分解,只能分解为(x2+ax+b)(x2+cx+d)的形式.解设原式=(x2+ax+b)(x2+cx+d)=x4+(a+c)x3+(b+d+ac)x2+(ad+bc)x+bd,所以有由bd=7,先考虑b=1,d=7有所以原式=(x2-7x+1)(x2+5x+7).说明由于因式分解的唯一性,所以对b=-1,d=-7等可以不加以考虑.本题如果b=1,d=7代入方程组后,无法确定a,c的值,就必须将bd=7的其他解代入方程组,直到求出待定系数为止.本题没有一次因式,因而无法运用求根法分解因式.但利用待定系数法,使我们找到了二次因式.由此可见,待定系数法在因式分解中也有用武之地.练习二1.用双十字相乘法分解因式:(1)x2-8xy+15y2+2x-4y-3; (2)x2-xy+2x+y-3;=(x-5y+3)(x-3y-1) =(x-1)(x-y+3) (3)3x2-11xy+6y2-xz-4yz-2z2.=(3x-2y+2z)(x-3y-z)2.用求根法分解因式:(1)x3+x2-10x-6; (2)x4+3x3-3x2-12x-4;=(x-3)(x^2+4x+2) =(x+2)(x-2)(x^2+3x+1)(3)4x4+4x3-9x2-x+2.=(x-1)(2x+1)(2x-1)(x+2)3.用待定系数法分解因式:(1)2x2+3xy-9y2+14x-3y+20; (2)x4+5x3+15x-9.= (2x-3y+4)(x+3y+5) =(x^2+3)(x^2+5x-3)。
初中八年级数学竞赛培优讲义全套专题04 和差化积----因式分解的方法(2)
专题04 和差化积----因式分解的方法(2)阅读与思考因式分解还经常用到以下两种方法 1.主元法所谓主元法,即在解多变元问题时,选择其中某个变元为主要元素,视其他变元为常量,将原式按降幂排列重新整理成关于这个字母的多项式,使问题获解的一种方法. 2.待定系数法即对所给的数学问题,根据已知条件和要求,先设出一个或几个待定的字母系数,把所求问题用式子表示,然后再利用已知条件,确定或消去所设系数,使问题获解的一种方法,用待定系数法解题的一般步骤是:(1)在已知问题的预定结论时,先假设一个等式,其中含有待定的系数;(2)利用恒等式对应项系数相等的性质,列出含有待定系数的方程组;(3)解方程组,求出待定系数,再代入所设问题的结构中去,得出需求问题的解.例题与求解【例l 】xyz y z x y z x x z z y y x 2222222-++-+-因式分解后的结果是( ).A .()()()z x y x z y -+-B .()()()z x y x z y +--C .()()()z x y x z y +-+D .()()()z x y x z y -++(上海市竞赛题)解题思路:原式是一个复杂的三元二次多项式,分解有一定困难,把原式整理成关于某个字母的多项式并按降幂排列,改变原式结构,寻找解题突破口.【例2】分解因式:(1)bc ac ab c b a 54332222+++++;(“希望杯”邀请赛试题)(2)z y xy xyz y x z x x 222232242-++--.(天津市竞赛题)解题思路:两个多项式的共同特点是:字母多、次数高,给分解带来一定的困难,不妨考虑用主元法分解.【例3】分解因式1)12()12(2223-+-++++a x a a x a x .(“希望杯”邀请赛试题)解题思路:因a 的最高次数低于x 的最高次数,故将原式整理成字母a 的二次三项式.【例4】k 为何值时,多项式k y x y xy x +++-+108222有一个因式是?22++y x(“五羊杯”竞赛试题)解题思路:由于原式本身含有待定系数,因此不能先分解,再求值,只能从待定系数法入手.【例5】把多项式12544234+-+-x x x x 写成一个多项式的完全平方式.(江西省景德镇市竞赛题)解题思路:原多项式的最高次项是44x ,因此二次三项式的一般形式为b ax x ++22,求出b a 、即可.【例6】如果多项式15)5(2-++-a x a x 能分解成两个一次因式)(b x +,)(c x +的乘积(c b ,为整数),则a 的值应为多少?(江苏省竞赛试题)解题思路:由待定系数法得到关于a c b ,,的方程组,通过消元、分解因式解不定方程,求出a c b ,,的值.能力训练A 级1.分解因式:222449c bc b a -+-=___________________________.(“希望杯”邀请赛试题)2.分解因式:22635y y x xy x ++++=_______________________(河南省竞赛试题)3.分解因式:)(3)(322y x y y x x -+-+++=____________________________.(重庆市竞赛试题)4.多项式78622++-+y x y x 的最小值为____________________.(江苏省竞赛试题)5.把多项式822222--++-y x y xy x 分解因式的结果是( )A .)2)(4(+---y x y xB .)8)(1(----y x y xC . )2)(4(--+-y x y xD .)8)(1(--+-y x y x6.已知122-+ax x 能分解成两个整系数的一次因式的乘积,则符合条件的整数a 的个数是( ).A .3 个B .4 个C .5 个D .6个 7.若4323+-kx x 被13-x 除后余3,则k 的值为( ). A .2 B .4 C .9 D .10(“CASIO 杯”选拔赛试题)8.若51-=+b a ,13=+b a ,则53912322+++b ab a 的值是( ). A .92 B .32 C .54D .0(大连市“育英杯”竞赛试题)9.分解因式:(1)ac bc ab b a 2222++--;(吉林省竞赛试题)(2)))((4)(2b ac b a c ----;(昆明市竞赛试题)(3)a x a x x 2)2(323-++-;(4)12267222--++-y x y xy x ;(四川省联赛试题)(5)2)1()21(2)3()1(-+-++-+++y x y x xy xy xy(天津市竞赛试题)10.如果1)4)((---x a x 能够分割成两个多项式b x +和c x +的乘积(c b 、为整数),那么a 应为多少?(兰州市竞赛试题)11.已知代数式24322-+---by x y xy x 能分解为关于y x ,的一次式乘积,求b 的值.(浙江省竞赛试题)B 级1.若k x x x +-+3323有一个因式是1+x ,则k =_______________.(“希望杯”邀请赛试题)2.设y kx xy x x 42323---+可分解为一次与二次因式的乘积,则k =_____________.(“五羊杯”竞赛试题)3.已知4+-y x 是4322+++-y mx y x 的一个因式,则m =________________________. (“祖冲之杯”邀请赛试题) 4.多项式6522++-++y x by axy x 的一个因式是2-+y x ,则b a +的值为__________.5.若823+++bx ax x 有两个因式1+x 和2+x ,则b a +=().A .8B .7C . 15D .21E .22(美国犹他州竞赛试题)6.多项式251244522+++-x y xy x 的最小值为( ). A .4 B .5 C .16 D .25(“五羊杯”竞赛试题)7.若136498322++-+-=y x y xy x M (y x ,为实数),则M 的值一定是().A .正数B .负数C .零D .整数(“CASIO 杯”全国初中数学竞赛试题) 8.设n m ,满足016102222=++++mn n m n m ,则),(n m =()A .(2,2)或(-2,-2)B .(2,2)或(2,-2)C .(2,-2)或(-2,2)D .(-2,-2)或(-2,2)(“希望杯”邀请赛试题)9.k 为何值时,多项式253222+-++-y x ky xy x 能分解成两个一次因式的积?(天津市竞赛试题)10.证明恒等式:222444)(2)(b ab a b a b a ++=+++.(北京市竞赛试题)11.已知整数c b a ,,,使等式)1)(11()10())((+-=-+++x x x c b x a x 对任意的x 均成立,求c 的值.(山东省竞赛试题)12.证明:对任何整数y x ,,下列的值都不会等于33.543223451241553y xy y x y x y x x ++--+(莫斯科市奥林匹克试题)。
整式乘除与因式分解(竞赛)
11 11 2 11 3 3 11 4 6 4 11 5 10 10 5 11 6 15 20 15 6 1代数补充公式:① 三项完全平方公式:2222()222a b c a b c ab bc ca ++=+++++② 立方和与立方差:{3322()()x y x y x xy y +=+-+3322()()x y x y x xy y -=-++③ 完全立方公式:{33223()33x y x x y xy y +=+++33223()33x y x x y xy y-=-+- 杨辉三角 0()1x y += (0)x y +≠1()x y x y +=+ 222()2x y x xy y +=++33223()33x y x x y xy y +=+++4432234()464x y x x y x y xy y +=++++ 554322345()510105x y x x y x y x y xy y +=+++++66542332456()61520156x y x x y x y x y x y xy y +=++++++………………一、因式定理和待定系数法1.多项式x 2+mx +5因式分解得(x +5)(x +n ),则m = ,n = .2.若关于x 的多项式x 2﹣px ﹣6含有因式x ﹣3,则实数p 的值为 .3.已知x 4+mx 3+nx ﹣16有因式(x ﹣1)和(x ﹣2),则m = ,n = .4.已知多项式ax 3+bx 2﹣47x ﹣15可被3x +1和2x ﹣3整除.试求a ,b 的值及另外的因式.5.如果x4﹣x3+kx2﹣2kx﹣2能分解为两个整系数的二次因式,试求k的值.6.已知x2﹣xy﹣2y2+mx+7y﹣3能够分解成两个整系数的一次因式的乘积,求m的值.7.对x5﹣1进行因式分解8.观察下列式子的因式分解做法:21(1)(1)-=-+x x xx3﹣1=x3﹣x+x﹣1=x(x2﹣1)+x﹣1=x(x﹣1)(x+1)+(x﹣1)=(x﹣1)[x(x+1)+1]=(x﹣1)(x2+x+1)x4﹣1=x4﹣x+x﹣1=x(x3﹣1)+x﹣1=x(x﹣1)(x2+x+1)+(x﹣1)=(x﹣1)[x(x2+x+1)+1]=(x﹣1)(x3+x2+x+1)…(1)模仿以上做法,尝试;x5﹣1(2)观察以上结果,猜想x n﹣1=;(n为正整数,直接写结果,不用验证)(3)根据以上结论,试求45+44+43+42+4+1的值.9.①(x﹣1)()=x6﹣1;②(x﹣1)(x6+x5+x4+x3+x2+x+1)=;③1+4+42+43+…+42013=.10.设多项式2x2+5x+3的一个因式为x+a,另一个因式为2x+b则(x+a)(2x+b)=2x2+5x+3则2x2+(2a+b)x+ab=2x2+5x+3则ab=3①,2a+b=5②若a,b都取整数,由①知有a=1,b=3;a=﹣1.b=﹣3;a=3,b=1;a=﹣3,b=﹣1只有a=1,b=3满足②则多项式2x2+5x+3分解因式为(x+1)(2x+3)仿照以上(1)的解题过程,分解因式3x2﹣5x﹣2.11.分解因式3244+--4376 x x x+--+x x x x 3223++-5192624x x y xy y++x x12.分解因式32x a b c x ab bc ca x abc-+++++-()()32+++-+---+()(32)(23)2()a b x a b c x a b c x b c13.试证明:(1)1x -是的91x -因式。
因式分解技巧——待定系数法
因式分解技巧——待定系数法这⾥主要讨论整系数的四次多项式。
根据⾼斯引理,⼀个整系数多项式如果能分解为两个有理系数的因式之积,那么它必定可分解为两个整系数的因式之积。
所以我们直接考虑有没有整系数因式就可以了。
⼆次因式分解因式:x4+x3+2x2−x+3.根据前⾯的知识,此式的有理根只可能是 ±1, ±3. 经过验证,它们都不是原式的根。
因此原式没有有理根,即没有有理系数的⼀次因式。
因此我们设想它可分解为两个整系数的⼆次因式的乘积。
因为原式是⾸⼀的,因此两个⼆次因式也应当是⾸⼀的,于是不妨设x4+x3+2x2−x+3=(x2+ax+b)(x2+cx+d).其中a,b,c,d都是整数。
【2015.5.8注:原来的公式是错误的,现已修改。
】⽐较两边对应项的系数和常数项,可得a+c=1b+d+ac=2bc+ad=−1bd=3这样的⽅程组通常是不好求解的。
但我们这⾥有优势:各数都是整数!先从最后⼀个等式⼊⼿,然后逐步回代,联⽴⽅程。
最后可得到分解x4+x3+2x2−x+3=(x2−x+1)(x2+2x+3).这⾥有⼀点需要注意,⼀开始的bd=3 可以得到两组解。
如果其中⼀组解可以导出⼀个分解,那么另外⼀组解的情形就没必要再考虑了,因为分解是唯⼀的。
(这⾥涉及复数的知识,不多提。
)再来看⼀个例⼦:分解因式:2x4−x3+6x2−x+6.由于⾸项系数为 2, 所以不妨设2x4−x3+6x2−x+6=(2x2+ax+b)(x2+cx+d).⽐较两边的系数及常数项,可得2c+a=−1,2d+b+ac=6,ad+bc=−1,bd=6由最后⼀个式⼦我们可得 8 组b,d的值。
经过试验发现b=3, d=2 可以导出⼀个分解x4−x3+6x2−x+6=(2x2+x+3)(x2−x+2).根据前⾯的提醒,余下的⼏种情况就没必要再讨论了。
其实⼗字相乘法是这种⽅法的⼀种特殊情况,但⽐较简单。
待定系数法是⼀种很基本的⽅法,应⽤范围⾮常⼴。
(完整版)因式分解(奥赛)
因式分解【奥赛花絮】最早的数学竞赛匈牙利是举办中学数学竞赛最早的国家,自1894年匈牙利物理数学学会通过了关于举行中学生奥林匹克数学竞赛的决议起,每年十月举行这种竞赛。
仅仅由于两次世界大战和1956年的匈牙利时件间断过7年。
2003年举行的是第103届匈牙利数学竞赛。
【奥赛赛点】将一个多项式化为几个整式的积的形式,叫做因式分解。
因式分解是一种重要的恒等变形,在数学中有广泛的应用.因式分解的方法比较多,除了课本介绍的提公因式法,公式法,十字相乘法,分组分解法外,我们还要掌握换元法,主元法,配方法,待定系数法等。
【解题思路与技巧】1.换元法。
在解题的过程中,我们常把某个比较复杂的代数式看成一个整体,将它用一个字母来代替,从而简化这个代数式的结构,这种方法就是换元法.在因式分解中用换元法,又可细分为整体代换(如例1,例2),对称代换(如例3),倒数代换(如例4),平均代换(如例5)等。
2.主元法在分解一个含有多个字母的多项式时,我们常选择一个字母作为主要元素,将其他字母看作常数,然后将多项式按选定的字母降幂排列,这种方法叫做主元法。
用主元法往往可以得到恰当的分组,从而找出公因式来,如例6。
3.配方法通过添项,拆项利用公式将一个多项式配成一个完全平方,是一种常用的恒等变形技巧,以便利用公式来分解因式,如例7,例8。
4.待定系数法在解决有关多项式时,可先假定问题的结果已经求出,其中含有未知系数,然后根据多项式恒等的定义或性质,列出含有这些未知数的方程或方程组,通过解方程或方程组,求出未知系数的值,从而解决问题的方法,如例9,例10。
【典型示例】例1 (1994年第6届“五羊杯”数学竞赛试题)在有理数范围内分解因式:(1)16(6x-1)(2x—1)(3x+1)(x-1)+25= 。
(2)(6x—1)(2x—1)(3x-1)(x-1)+x2= 。
(3)(6x—1)(4x-1)(3x-1)(x-1)+9x4= .[解] (1)原式=(6x—1)(4x—2)(6x+2)(4x+4)+25=(24x2-16x+2) (24x2-16x—8)+25设 24x2-16x+2=t,原式=t(t-10)+25=(t—5)2=(24x2—16x—3)2(2)原式=(6x-1)(x—1) (2x-1)(3x—1) +x2=(6x2-7x+1)(6x2-5x+1) +x2设6x2-7x+1=t, 原式=t(t-2x) +x2=(t—x)2=(6x2-6x+1)2(3)原式=(6x-1) (x-1) (4x-1)(3x-1) +9x4=(6x2-7x+1) (12x2-7x+1)+ 9x4设6x2-7x+1=t, 原式=t(6x2+t)+ 9x4=(t+3x2)2=(9x2-7x+1)2例2 (2000年第12届“五羊杯”数学竞赛试题)分解因式:(2x–3y)3 + (3x–2y)3 –125(x–y)3= 。
《因式分解---待定系数法、换元法、添项拆项法》知识点归纳
因式分解—待定系数法、换元法、添项拆项法引言因式分解是初中数学中的一个重要知识点,也是解决代数式化简、解方程等问题的基础方法。
在因式分解中,待定系数法、换元法和添项拆项法是常用的三种方法。
本文将分别介绍这三种方法的基本思想、操作步骤和应用场景。
一、待定系数法1. 基本思想待定系数法是一种通过猜测待定系数的方法来进行因式分解的技巧。
在待定系数法中,我们假设因式分解的结果中存在未知系数,并通过代数运算和方程求解的方法确定这些未知系数的值,从而完成因式分解过程。
2. 操作步骤待定系数法的操作步骤如下:1.根据给定的代数式,猜测待定系数的形式,通常选择简单的常数作为待定系数;2.将猜测出的待定系数带入原代数式中,得到待定系数的方程组;3.解方程组,确定待定系数的值;4.将确定的待定系数带入原代数式中进行验证;5.若验证正确,将原代数式分解为因式的乘积,其中包含待定系数。
3. 应用场景待定系数法常用于分解小数项的平方差式、三项立方差式等情况。
通过猜测待定系数的形式,可以简化复杂的因式分解过程,并在解题过程中培养学生的逻辑思维和方程求解能力。
二、换元法1. 基本思想换元法是一种通过引入新的变量来进行因式分解的方法。
通过适当选择新的变量,可以将原代数式转化为较简单的形式,从而便于因式分解。
2. 操作步骤换元法的操作步骤如下:1.分析原代数式的结构和特点,选取适当的新变量;2.对原代数式进行变量替换,将原代数式转化为新变量的代数式;3.对新的代数式进行因式分解;4.将因式分解的结果转化回原变量,得到最终的因式分解形式。
3. 应用场景换元法常用于分解含有平方根、分数等特殊形式的代数式。
通过适当的变量替换,可以将原代数式转化为一次方程、二次方程等常见形式,从而简化因式分解的过程。
三、添项拆项法1. 基本思想添项拆项法是一种通过添加、拆分代数式中的项来进行因式分解的方法。
通过适当添加一些项,并进行合并和拆分,可以将原代数式转化为更简单的形式,从而便于因式分解。
七年级数学竞赛讲座:因式分解(含答案详解)
初中数学竞赛辅导资料因式分解甲内容提要和例题我们学过因式分解的四种基本方法:提公因式法,运用公式法,十字相乘法,分组分解法。
下面再介紹两种方法1.添项拆项。
是.为了分组后,能运用公式(包括配方)或提公因式例1因式分解:①x4+x2+1②a3+b3+c3-3abc①分析:x4+1若添上2x2可配成完全平方公式解:x4+x2+1=x4+2x2+1-x2=(x2+1)2-x2=(x2+1+x)(x2+1-x)②分析:a3+b3要配成(a+b)3应添上两项3a2b+3ab2解:a3+b3+c3-3abc=a3+3a2b+3ab2+b3+c3-3abc-3a2b-3ab2=(a+b)3+c3-3ab(a+b+c)=(a+b+c)[(a+b)2-(a+b)c+c2]-3 ab(a+b+c)=(a+b+c)(a2+b2+c2-ab-ac-bc)例2因式分解:①x3-11x+20②a5+a+1①分析:把中项-11x拆成-16x+5x 分别与x5,20组成两组,则有公因式可提。
(注意这里16是完全平方数)②解:x3-11x+20=x3-16x+5x+20=x(x2-16)+5(x+4)=x(x+4)(x-4)+5(x+4) =(x+4)(x2-4x+5)③分析:添上-a2和a2两项,分别与a5和a+1组成两组,正好可以用立方差公式解:a5+a+1=a5-a2+a2+a+1=a2(a3-1)+ a2+a+1=a2(a-1)( a2+a+1)+ a2+a+1= (a2+a+1)(a3-a2+1)2.运用因式定理和待定系数法定理:⑴若x=a时,f(x)=0, [即f(a)=0],则多项式f(x)有一次因式x-a⑵若两个多项式相等,则它们同类项的系数相等。
例3因式分解:①x 3-5x 2+9x -6 ②2x 3-13x 2+3①分析:以x=±1,±2,±3,±6(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。
因式分解的待定系数法
因式分解的待定系数法因式分解的待定系数法是一种数学方法,用于将多项式进行因式分解。
这种方法适用于待分解的多项式中含有未知系数的情况。
通过将未知系数设为待定值,并运用一些代数计算的技巧,可以找到合适的系数,从而实现多项式的因式分解。
在进行因式分解的待定系数法中,我们首先需要根据已知的条件设定一个带有未知系数的多项式表达式。
接下来,我们通过求解未知系数的值,将这个多项式表达式分解为一个或多个因式相乘的形式。
下面,我将详细介绍一下具体的步骤和方法。
首先,让我们以一个例子来说明因式分解的待定系数法的具体过程。
考虑一个多项式表达式:ax^2 + bx + c,其中 a、b、c 分别为待定系数。
接下来,按照待定系数法的要求,我们假设多项式可以分解为两个一次因式相乘的形式:(ax + m)(bx + n)这里,m 和 n 均为未知系数。
根据这个假设,我们可以展开上面的表达式并进行整理:abx^2 + (am + bn)x + mn然后,将展开后的表达式与原多项式进行比较。
这里要注意,两个表达式的系数必须是相同的,这样才能保证等号两边是相等的。
比较系数后,我们可以得到以下等式:ab = aam + bn = bmn = c按照这些等式,我们可以通过代数计算来求解未知系数 m 和 n 的值。
接下来,让我们详细讨论一下如何解决这些等式。
首先,我们来解决第一个等式 ab = a。
我们可以将等式两边同时除以 a,得到 b = 1。
这样一来,我们就解出了一个未知系数。
然后,我们来解决第二个等式 am + bn = b。
根据上面的结果 b = 1,我们可以将该等式转化为 am + n = 1。
同样地,我们可以将等式两边同时除以 a,得到 m + (n/a) = 1/a。
这样一来,我们就可以得到关于未知系数 m 和 n 的一个等式。
最后,我们来解决第三个等式 mn = c。
由于 c 为已知的常数,而 m 和 n 为未知系数,我们可以将这个等式转化为关于 m 和 n 的一个二次方程。
八年级数学竞赛讲座第二讲分解方法的延拓新版
第二讲分解方法的延拓——配方法与待定系数法在数学课外活动中,配方法与待定系数法也是分解因式的重要方法.把一个式子或一个式子的部分写成完全平方式或几个完全平方式的和的形式,这种方法叫配方法,配方法分解因式的关键是通过拆项或添项,将原多项式配上某些需要的项,以便得到完全平方式,然后在此基础上分解因式.对所给的数学问题,根据已知条件和要求,先设出问题的多项式表达形式(含待定的字母系数),然后利用已知条件,确定或消去所设待定系数,使问题获解的这种方法叫待定系数法,用待定系数法解题的一般步骤是:1.根据多项式次数关系,假设一个含待定系数的等式;2.利用恒等式对应项系数相等的性质,列出含有待定系数的方程组;3.解方程组,求出待定系数,再代人所舌问题的结构中去,得到需求问题的解.例题求解【例1】分解因式:«Skip Record If...»= .(2002年重庆市竞赛题) 思路点拨直接分组分解困难,由式子的特点易想到完全平方式,关键是将常数项拆成几个数的代数和,以便凑配.注:拆项即把代数式中的某顷拆成两项的和或差,添项即把代数式添上两个符号相反的项,通过拆添项,多项式增加了项数,从而可以用分组分解发分解.配方法与待定系数法是数学中重要的思想方法,不仅仅拘泥于分解因式,在后续的学习中如解高次方程、确定函数解析式、挖掘隐舍条件、讨论最值问题等方面有广泛的应用.【例2】如果«Skip Record If...»有两个因式x+1和x+2,则a+b=( ).A.7 B.8 C.15 D.2l(2001年武汉市选拔赛试题)思路点拨原多项式的第三个因式必是形如x+c的一次两项式,故可考虑用待定系数法解.【例3】把下列各式分解因式:(1)«Skip Record If...»; (“祖冲之杯”邀请赛试题)(2)«Skip Record If...»; (哈尔滨市竞赛题)(3)«Skip Record If...»; (扬州市竞赛题)(4)«Skip Record If...» (河南省竞赛题)思路点拨所给多项式,或有两项的平方和,或有两项的积的2倍,只需配上缺项,就能用配方法恰当分解.【例4】«Skip Record If...»为何值时,多项式«Skip Record If...»能分解成两个一次因式的积?(天津市竞赛题)思路点拨因«Skip Record If...»为二次项系数,故不宜从二次项入手,而«Skip Record If...»,可得多项式必为«Skip Record If...»的形式.【例5】如果多项式«Skip Record If...»能分解成两个一次因式«Skip Record If...»、«Skip Record If...»的乘积(b、c为整数),则a的值应为多少?(江苏省竞赛题)思路点拨由待定系数法得到关于b、c、a的方程组,通过消元、分解因式解不定方程,求出b、c、a的值.学历训练1.(1)完成下列配方问题:«Skip Record If...»(江西省中考题)(2)分解因式:«Skip Record If...»的结果是.(郑州市竞赛题) 2.若«Skip Record If...»有一个因式是x+1,则«Skip Record If...»=.3.若«Skip Record If...»是完全平方式,则«Skip Record If...»= .(2003年青岛市中考题)4.已知多项式«Skip Record If...»可以i分解为«Skip Record If...»的形式,那么«Skip Record If...»的值是. ( “希望杯”邀请赛试题)5.已知«Skip Record If...»,则«Skip Record If...»的值为( )A.3 B.«Skip Record If...» C.«Skip Record If...» D.«Skip Record If...»6.如果 a、b是整数,且«Skip Record If...»是«Skip Record If...»的因式.那么b的值为( )A.-2 B.-l C.0 D.2(江苏省竞赛题)7.«Skip Record If...»d分解因式的结果是()A.«Skip Record If...» B.«Skip Record If...»C.«Skip Record If...» D.«Skip Record If...»(北京市竞赛题)8.把下列各式分解因式:(1)«Skip Record If...»; (2)«Skip Record If...»;(3)«Skip Record If...»;(4)«Skip Record If...»; (昆明市竞赛题)(5)«Skip Record If...»;(“祖冲之杯”邀请赛试题)(6)«Skip Record If...» (重庆市竞赛题)9.已知«Skip Record If...»是«Skip Record If...»的一个因式,求«Skip Record If...»的值.(第15届“希望杯”邀请赛试题)10.已知«Skip Record If...»是多项式«Skip Record If...»的因式,则«Skip Record If...»=.(第15届江苏省竞赛题)11.一个二次三项式的完全平方式是«Skip Record If...»,那么这个二次三项式是. (重庆市竞赛题)12.已知«Skip Record If...»,则«Skip Record If...»= .(北京市竞赛题)13.已知«Skip Record If...»为正整数,且«Skip Record If...»是一个完全平方数,则«Skip Record If...»的值为.14.设m、n满足«Skip Record If...»,则«Skip Record If...»=( )A.(2,2)或(-2,-2) B.(2,2)或(2,-2)C.(2,-2)或(-2,2) D.(-2,-2)或(-2,2)15.将«Skip Record If...»因式分解得( )A.«Skip Record If...» B.«Skip Record If...»C.«Skip Record If...» D.«Skip Record If...»16.若 a、b、c、d都是正数,则在以下命题中,错误的是( )A.若«Skip Record If...»,则«Skip Record If...»B.若«Skip Record If...»,则«Skip Record If...»C.若«Skip Record If...»,则«Skip Record If...»D.若«Skip Record If...»,则«Skip Record If...»17.把下列各式分解因式:(1)«Skip Record If...»; (2)«Skip Record If...»;(3)«Skip Record If...»; (4)«Skip Record If...»;(5)«Skip Record If...» (2003年河南省竞赛题)18.已知关于x、y的二次式«Skip Record If...»可分解为两个一次因式的乘积,求m的值. (大原市竞赛题)19.证明恒等式:«Skip Record If...» (北京市竞赛题)20.一个自然数a若恰好等于另一个自然数b的平方,则称自然数a为完全平方数.如64=82,64就是一个完全平方数,已知a=20012+20012× 20022十20022,求证:a是一个完全平方数.(希望杯题)。
奥林匹克数学竞赛因式分解
奥林匹克数学竞赛因式分解十二种方法1、提公因法如果一个多项式的各项都含有公因式,那么就可以把这个公因式提出来,从而将多项式化成两个因式乘积的形式。
例1、分解因式x-2x-x(2003淮安市中考题)x-2x-x=x(x-2x-1)2、应用公式法由于分解因式与整式乘法有着互逆的关系,如果把乘法公式反过来,那么就可以用来把某些多项式分解因式。
例2、分解因式a+4ab+4b(2003南通市中考题)解:a+4ab+4b=(a+2b)3、分组分解法要把多项式am+an+bm+bn分解因式,可以先把它前两项分成一组,并提出公因式a,把它后两项分成一组,并提出公因式b,从而得到a(m+n)+b(m+n),又可以提出公因式m+n,从而得到(a+b)(m+n)例3、分解因式m+5n-mn-5m解:m+5n-mn-5m=m-5m-mn+5n=(m-5m)+(-mn+5n)=m(m-5)-n(m-5)=(m-5)(m-n)4、十字相乘法对于mx+px+q形式的多项式,如果a×b=m,c×d=q且ac+bd=p,则多项式可因式分解为(ax+d)(bx+c)例4、分解因式7x-19x-6分析:1-3722-21=-19解:7x-19x-6=(7x+2)(x-3)5、配方法对于那些不能利用公式法的多项式,有的可以利用将其配成一个完全平方式,然后再利用平方差公式,就能将其因式分解。
例5、分解因式x+3x-40解x+3x-40=x+3x+()-()-40=(x+)-()=(x++)(x+-)=(x+8)(x-5)6、拆、添项法可以把多项式拆成若干部分,再用进行因式分解。
例6、分解因式bc(b+c)+ca(c-a)-ab(a+b)解:bc(b+c)+ca(c-a)-ab(a+b)=bc(c-a+a+b)+ca(c-a)-ab(a+b)=bc(c-a)+ca(c-a)+bc(a+b)-ab(a+b)=c(c-a)(b+a)+b(a+b)(c-a)=(c+b)(c-a)(a+b)7、换元法有时在分解因式时,可以选择多项式中的相同的部分换成另一个未知数,然后进行因式分解,最后再转换回来。
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第二讲 因式分解——配方法与待定系数法
1.(1)完成下列配方问题:[])()()()(212222++=+++=++x px x px x
(2)分解因式:32422+++-b a b a 的结果是 .(郑州市竞赛题)
2.若k x x x +-+3323有一个因式是x+1,则k = .
3.若25)(222++-++y x a y xy x 是完全平方式,则a = .
4.已知多项式6823222-+--+y x y xy x 可以i 分解为)2)(2(n y x m y x +-++的形式,那么11
23-+n m 的值是 .
5.已知052422=+-++b a b a ,则
b a b a -+的值为( ) A .3 B .3
1 C .3- D .31- 6.如果 a 、b 是整数,且12--x x 是123++bx ax 的因式.那么b 的值为( )
A .-2
B .-l
C .0
D .2
7.44+a d 分解因式的结果是( )
A .)22)(22(22+--+a a a a
B .)22)(22(22---+a a a a
C .)22)(22(22--++a a a a
D .)22)(22(22+-++a a a a
8.把下列各式分解因式:
(1)4416b a +; (2)4224y y x x ++;(3)2222)()1(x x x x ++++;
(4)))((4)(2b a c b a c ----; (5)893+-x x ; (6)65223--+x x x
9.已知522++x x 是b ax x ++24的一个因式,求b a +的值.
10.已知62-+x x 是多项式12234-+++-+b a bx ax x x 的因式,则a = .
11.一个二次三项式的完全平方式是b ax x x x +++-23476,那么这个二次三项式是 .
12.已知014642222=+-+-++z y x z y x ,则2002)(z y x --= .
13.已知n 为正整数,且19987444++n 是一个完全平方数,则n 的值为 .
14.设m 、n 满足016102222=++++mn n m n m ,则),(n m =( )
A .(2,2)或(-2,-2)
B .(2,2)或(2,-2)
C .(2,-2)或(-2,2)
D .(-2,-2)或(-2,2)
15.将145++x x 因式分解得( )
A .)1)(1(32++++x x x x
B .)1)(1(32+++-x x x x
C .)1)(1(32+-+-x x x x
D .)1)(1(32+-++x x x x
16.若 a 、b 、c 、d 都是正数,则在以下命题中,错误的是( )
A .若ca bc ab c b a ++=++222,则c b a ==
B .若abc c b a 3222=++,则c b a ==
C .若)(222224444d c b a d c b a +=+++,则d c b a ===
D .若abcd d c b a 44444=+++,则d c b a ===
17.把下列各式分解因式:
(1)153143+-x x ; (2)444222222222c b a c b c a b a ---++;
(3)15++x x ; (4)93523-++x x x ; (5)262234+---a a a a (
18.已知关于x 、y 的二次式24435722-+-++y x my xy x 可分解为两个一次因式的乘积,求m 的值.
19.证明恒等式:222444)(2)(b ab a b a b a ++=+++
20.一个自然数a 若恰好等于另一个自然数b 的平方,则称自然数a 为完全平方数.如64=82,64就是一个完全平方数,已知a =20012+20012× 20022十20022,求证:a 是一个完全平方数.。