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“换元法”是初中数学中经常用到的一个方法。在因式分解中,我们可以将多项式的某些项用字母替换,将一个复杂的多项式转换成较为简单熟悉的形式,达到“化繁为简”的目的。下面,我们谈谈因式分解中的“换元法”。
一、整体代换
例1 因式分解:a2(x-y)-b2(x-y)。
【分析】题目中出现了相同的因式x-y。我们可以将x-y看作一个整体,提取公因式,运用整体代换的方法。
解:a2(x-y)-b2(x-y)=(x-y)(a2-b2)=(x-y)(a b )(a-b)。
【点评】当题中出现相同因式,我们可以将其看作一个整体进行运算。为让式子更为简约,我们也可以在这道题中令u=x-y,变原式为a2u-b2u,那么下一步的提取公因式就更为明朗。这种方法我们称之为“换元法”。要注意的是,最终的结果不能写成u·(a b)(a-b),要将换掉的“元”重新换回去,将结果书写为(x-y)(a b)(a-b)的形式。
例2 因式分解:(x y)2-4(x y) 4。
【分析】题目中出现了相同因式(x y),我们用整体代换,将x y看作整体,令u=x y。
解:令u=x y,得原式=u2-4u 4=(u-2)2,即原式=(x y-2)2。
例3 因式分解:(m2-3m 2)(m2-3m-4) 9。
【分析】本题如果利用整式乘法将两个多项式相乘,会得到一个四次多项式。高次多项式因式分解是比较困难的。我们可以看到题目中两个括号内也有相同因式m2-3m,利用换元法,令t=m2-3m。
解:令t=m2-3m,得(t 2)(t-4) 9=t2-2t 1=(t-1)2,即原式=(m2-3m-1)2。
【点评】本题利用整体代换达到降次目的,但要注意,最后将“元”换回去后,括号里的因式是否还能进行分解,如果可以,则要继续分解到不能分解为止。
二、平均代换
对于例3,有同学会疑惑:能将m2-3m 2看成一个整体进行换元吗?当然可以。那么m2-3m加上任意一个常數为新元可以吗?哪种换元法呈现出的因式最简洁?下面我们给出另一种较为简洁的换元法,称之为平均代换。相较于上一种换元方法,平均代换保留了相同的部分,取两个因式常数部分的平均值,构成新元。
这种方法消去了奇次项,使得因式具有“对称感”,从而利用平方差公式简化运算进行分解。
(作者单位:江苏省苏州外国语学校)
一、整体代换
例1 因式分解:a2(x-y)-b2(x-y)。
【分析】题目中出现了相同的因式x-y。我们可以将x-y看作一个整体,提取公因式,运用整体代换的方法。
解:a2(x-y)-b2(x-y)=(x-y)(a2-b2)=(x-y)(a b )(a-b)。
【点评】当题中出现相同因式,我们可以将其看作一个整体进行运算。为让式子更为简约,我们也可以在这道题中令u=x-y,变原式为a2u-b2u,那么下一步的提取公因式就更为明朗。这种方法我们称之为“换元法”。要注意的是,最终的结果不能写成u·(a b)(a-b),要将换掉的“元”重新换回去,将结果书写为(x-y)(a b)(a-b)的形式。
例2 因式分解:(x y)2-4(x y) 4。
【分析】题目中出现了相同因式(x y),我们用整体代换,将x y看作整体,令u=x y。
解:令u=x y,得原式=u2-4u 4=(u-2)2,即原式=(x y-2)2。
例3 因式分解:(m2-3m 2)(m2-3m-4) 9。
【分析】本题如果利用整式乘法将两个多项式相乘,会得到一个四次多项式。高次多项式因式分解是比较困难的。我们可以看到题目中两个括号内也有相同因式m2-3m,利用换元法,令t=m2-3m。
解:令t=m2-3m,得(t 2)(t-4) 9=t2-2t 1=(t-1)2,即原式=(m2-3m-1)2。
【点评】本题利用整体代换达到降次目的,但要注意,最后将“元”换回去后,括号里的因式是否还能进行分解,如果可以,则要继续分解到不能分解为止。
二、平均代换
对于例3,有同学会疑惑:能将m2-3m 2看成一个整体进行换元吗?当然可以。那么m2-3m加上任意一个常數为新元可以吗?哪种换元法呈现出的因式最简洁?下面我们给出另一种较为简洁的换元法,称之为平均代换。相较于上一种换元方法,平均代换保留了相同的部分,取两个因式常数部分的平均值,构成新元。
这种方法消去了奇次项,使得因式具有“对称感”,从而利用平方差公式简化运算进行分解。
(作者单位:江苏省苏州外国语学校)