中學(xué)代數(shù)式的問題,可以概括為四大類:計算,求值,化簡,論證.解代數(shù)式問題的關(guān)鍵是通過代數(shù)運(yùn)算,把代數(shù)作恒等變形.代數(shù)式恒等變形的重要手段之一是因式分解.它貫穿、滲透在各種代數(shù)式問題之中.
因式分解是在學(xué)習(xí)有理數(shù)和整式四則運(yùn)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行的.它為以后學(xué)習(xí)分式運(yùn)算、解方程和方程組及代數(shù)式和三角函數(shù)式的恒等變形提供必要的基礎(chǔ).所以因式分解是中學(xué)代數(shù)教材的一個重要內(nèi)容.它具有廣泛的基礎(chǔ)知識的功能. 由于進(jìn)行因式分解時要靈活綜合運(yùn)用學(xué)過的有關(guān)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識,并且因式分解的途徑多,技巧性強(qiáng),逆向思維對中學(xué)生來講具有一定的深廣度,所以因式分解又是發(fā)展學(xué)生智能、培養(yǎng)能力、深化學(xué)生逆向思維的良好載體.正因?yàn)橐蚴椒纸饩哂辛己玫呐囵B(yǎng)能力和思維的功能,所以因式分解又是中學(xué)代數(shù)教材的一個難點(diǎn). 本章的因式分解的內(nèi)容是多項(xiàng)式因式分解中一部分最基本的知識和基本的方法,它包括因式分解的有關(guān)概念,整式乘法與因式分解的區(qū)別和聯(lián)系,因式分解的四種基本方法,即提公因式法、運(yùn)用公式法、分組分解法和十字相乘法.教材最后歸納給出因式分解的一般步驟. 多項(xiàng)式因式分解是代數(shù)式中一部分重要內(nèi)容,它與前一章整式和后一章分式聯(lián)系極為密切,因式分解的教學(xué)是在整式四則運(yùn)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,因式分解方法的理論依據(jù)就是多項(xiàng)式乘法的逆變形.這部分內(nèi)容在將分式通分和約分時有著直接的應(yīng)用.因式分解在解方程以及將三角函數(shù)式進(jìn)行恒等變形等方面也經(jīng)常用到.因此,在教學(xué)中對這部分內(nèi)容應(yīng)給予足夠的重視. 因式分解的概念是把一個多項(xiàng)式化成幾個整式的積的形式.教材在引言中是結(jié)合本章前面的插圖闡述這一概念的,也可以與小學(xué)數(shù)學(xué)里因數(shù)分解的概念類比予以說明.在教學(xué)時對因式分解這一概念不宜要求學(xué)生一次徹底了解,應(yīng)該在講授因式分解的四種基本方法時,結(jié)合具體例題的分解過程和分解結(jié)果,說明這一概念的意義,以達(dá)到逐步了解這一概念的教學(xué)目的. 提公因式法是因式分解的最基本的也是最常用的方法.它的理論依據(jù)就是乘法的分配律.運(yùn)用這個方法,首先要對欲分解的多項(xiàng)式進(jìn)行考察,提出字母系數(shù)的公因數(shù)以及公有字母或公共因式中的最高公因式. 關(guān)于運(yùn)用公式法,教材講了最常用的五個公式.運(yùn)用公式法的關(guān)鍵是熟悉各公式的形式和特點(diǎn).對于初學(xué)者來說,如何根據(jù)要分解的多項(xiàng)式的形式和特點(diǎn),來選擇應(yīng)該運(yùn)用什么公式,往往不很容易.這也是運(yùn)用公式法的難點(diǎn).教材注意分析實(shí)例,指明思路,交代方法,以便克服難點(diǎn). 分組分解法是前兩種方法的綜合運(yùn)用.教材中分兩類.一類是分組后能直接提公因式的,一類是分組后能運(yùn)用公式的.由于多項(xiàng)式的形式各異,分組的方法也有所不同,要具體問題具體分析;并且要預(yù)見到分組后分解整個多項(xiàng)式的可能性.因此,相對來說,分組分解法較前面兩種方法難些.教學(xué)時,要根據(jù)教材的層次,先易后難,最后再講略帶綜合性的因式分解的題目. 十字相乘法是適用于分解某些二次三項(xiàng)式的一種方法.教材分兩個層次安排這部分內(nèi)容.第一部分是二次三項(xiàng)式的二次項(xiàng)系數(shù)為1的情況,第二部分是二次三項(xiàng)式的二次項(xiàng)系數(shù)不為1的情況.這樣層次分明、條理清楚,十字相乘法靈活性強(qiáng),難度較大,教學(xué)上要嚴(yán)格控制教學(xué)要求,不要隨意增加內(nèi)容和提高要求. 綜合運(yùn)用以上四種方法進(jìn)行多項(xiàng)式因式分解的內(nèi)容安排在本章的最后.對這部分內(nèi)容的教學(xué),要根據(jù)不同的題目,進(jìn)行具體分析,靈活地綜合運(yùn)用各種方法來分解因式.這部分內(nèi)容是教學(xué)的難點(diǎn).要從教學(xué)要求和學(xué)生的學(xué)習(xí)水平實(shí)際出發(fā)安排,不宜要求過高. 因式分解的一般步驟是總結(jié)各種分解方法后講述的.教學(xué)時要強(qiáng)調(diào)結(jié)合題目的形式和特點(diǎn)來選擇確定采用哪種方法.四種方法是彼此有聯(lián)系的,并不是一種類型的多項(xiàng)式就只能用一種方法來分解因式.教學(xué)時要讓學(xué)生學(xué)會具體問題具體分析的方法. 新知識點(diǎn) (1)因式分解:把一個多項(xiàng)式化為幾個整式的積的形式,叫做把這個多項(xiàng)式因式分解,也叫做把這個多項(xiàng)式分解因式. (2)公因式:一個多項(xiàng)式每一項(xiàng)都含有的相同的因式叫做這個多項(xiàng)式的公因式. (3)確定公因式的方法:公因數(shù)的系數(shù)應(yīng)取各項(xiàng)系數(shù)的最大公約數(shù);字母取各項(xiàng)的相同字母,而且各字母的指數(shù)取次數(shù)最低的. (4)提公因式法:一般地,如果多項(xiàng)式的各項(xiàng)有公因式可以把這個公因式提到括號外面,將多項(xiàng)式寫成因式乘積的形式,這種分解因式的方法叫做提公因式法. (5)提出多項(xiàng)式的公因式以后,另一個因式的確定方法是:用原來的多項(xiàng)式除以公因式所得的商就是另一個因式. (6)如果多項(xiàng)式的第一項(xiàng)的系數(shù)是負(fù)的,一般要提出“-”號,使括號內(nèi)的第一項(xiàng)的系數(shù)是正的,在提出“-”號時,多項(xiàng)式的各項(xiàng)都要變號. (7)因式分解和整式乘法的關(guān)系:因式分解和整式乘法是整式恒等變形的正、逆過程,整式乘法的結(jié)果是整式,因式分解的結(jié)果是乘積式. (8)運(yùn)用公式法:如果把乘法公式反過來,就可以用來把某些多項(xiàng)式分解因式,這種分解因式的方法叫做運(yùn)用公式法. (9)平方差公式:兩數(shù)平方差,等于這兩數(shù)的和乘以這兩數(shù)的差,字母表達(dá)式:a2-b2=(a+b)(a-b) (10)具備什么特征的兩項(xiàng)式能用平方差公式分解因式 ①系數(shù)能平方,(指的系數(shù)是完全平方數(shù)) ②字母指數(shù)要成雙,(指的指數(shù)是偶數(shù)) ③兩項(xiàng)符號相反.(指的兩項(xiàng)一正號一負(fù)號) (11)用平方差公式分解因式的關(guān)鍵:把每一項(xiàng)寫成平方的形式,并能正確地判斷出a,b分別等于什么. (l2)完全平方公式:兩個數(shù)的平方和,加上(或者減去)這兩個數(shù)的積的2倍,等于這兩個數(shù)的和(或者差)的平方.字母表達(dá)式:a2±2ab+b2=(a±b)2 (13)完全平方公式的特點(diǎn): ①它是一個三項(xiàng)式. ②其中有兩項(xiàng)是某兩數(shù)的平方和. ③第三項(xiàng)是這兩數(shù)積的正二倍或負(fù)二倍. ④具備以上三方面的特點(diǎn)以后,就等于這兩數(shù)和(或者差)的平方. (14)立方和與立方差公式:兩個數(shù)的立方和(或者差)等于這兩個數(shù)的和(或者差)乘以它們的平方和與它們積的差(或者和). (15)利用立方和與立方差分解因式的關(guān)鍵:能把這兩項(xiàng)寫成某兩數(shù)立方的形式. (16)具備什么條件的多項(xiàng)式可以用分組分解法來進(jìn)行因式分解:如果一個多項(xiàng)式的項(xiàng)分組并提出公因式后,各組之間又能繼續(xù)分解因式,那么這個多項(xiàng)式就可以用分組分解法來分解因式. (17)分組分解法的前提:熟練地掌握提公因式法和公式法,是學(xué)好分組分解法的前提. (18)分組分解法的原則:分組后可以直接提出公因式,或者分組后可以直接運(yùn)用公式. (19)在分組時要預(yù)先考慮到分組后能否繼續(xù)進(jìn)行因式分解,合理選擇分組方法是關(guān)鍵. (20)對于一個一般形式的二次項(xiàng)系數(shù)為1的二次三項(xiàng)式x2+px+q,如果將常數(shù)項(xiàng)q分解成兩個因數(shù)a,b,而a+b等于一次項(xiàng)系數(shù)P,那么它就可以分解因式. 即x2+px+q=x2+(a+b)x+ab =(x+a)(x+b) 這里的關(guān)鍵:掌握a,b與原多項(xiàng)式的常數(shù)項(xiàng),一次項(xiàng)系數(shù)之間的關(guān)系,這個關(guān)系主要是:ab=q,a+b=p (21)十字相乘法:借助畫十字交叉線分解系數(shù),從而幫助我們把二次三項(xiàng)式分解因式的方法. (22)十字相乘法分解因式:主要用于某些二次三項(xiàng)式的因式分解. (23)對于一個一般形式的二次項(xiàng)的系數(shù)不是1的二次三項(xiàng)式ax2+bx+c,用十字相乘法分解因式的關(guān)鍵:找出四個因數(shù),使a1a2=a,c1c2=c,a1c2+a2c1=b. 這四個因數(shù)的找出,要經(jīng)過反復(fù)嘗試,為了減少嘗試的次數(shù),使符號問題簡單化,當(dāng)二次項(xiàng)的系數(shù)為負(fù)數(shù)時,應(yīng)先把負(fù)號提出,使二次項(xiàng)的系數(shù)為正數(shù),將二次項(xiàng)系數(shù)分解因數(shù)時,只考慮分解為兩個正數(shù)的積. 即ax2+bx+c=a1a2x2+(a1c2+a2c1)x+c1c2 =(a1x+c1)(a2x+c2) (24)二次三項(xiàng)式ax2+bx+c在有理數(shù)范圍內(nèi)分解因式的充分必要條件是b2-4ac為一個有理數(shù)的平方. (25)因式分解的一般步驟: ①如果多項(xiàng)式的各項(xiàng)有公因式,那么先提公因式; ②如果各項(xiàng)沒有公因式,那么可以嘗試運(yùn)用公式來分解; ③如果用上述方法不能分解,那么可以嘗試用分組分解法或其他方法分解. (26)從多項(xiàng)式的項(xiàng)數(shù)來考慮用什么方法分解因式. ①如果是兩項(xiàng),應(yīng)考慮用提公因式法,平方差公式,立方和或立方差公式來分解因式. ②如果是二次三項(xiàng)式,應(yīng)考慮用提公因式法,完全平方公式,十字相乘法. ③如果是四項(xiàng)式或者大于四項(xiàng)式,應(yīng)考慮提公因式法,分組分解法. (27)因式分解要注意的幾個問題: ①每個因式分解到不能再分為止. ②相同因式寫成乘方的形式. ③因式分解的結(jié)果不要中括號. ④如果多項(xiàng)式的第一項(xiàng)系數(shù)是負(fù)數(shù),一般要提出“-”號,使括號內(nèi)的第一項(xiàng)系數(shù)為正數(shù). ⑤因式分解的結(jié)果,如果是單項(xiàng)式乘以多項(xiàng)式,把單項(xiàng)式寫在多項(xiàng)式的前面. |
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