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在有关多项式的因式分解或除法问题中,求多项式中的待定字母,或关于待定字母的代数式的值,其常见类型与求解方法有以下几类,现结合初中“希望杯”赛题介绍如下:
一、利用或构造恒等式,由局部系数对比法列方程(组)求解
1.已知多项式的因式分解形式型
例1(2002年第13届初二)若对于一切实数x,等式
x2+Px+q=(x+1)(x-2)
都成立,则p2-4q的值是.
解析:将等式右边展开后,同左边的一次项和常数项对比,得,
p=1+(-2)=-1,q=1×(-2)=-2,所以p2-4q=(-1)2-4×(-2)=9.
例2(2000年第11届初二)已知多项式
2x2+3xy-2y2-x+8y-6可分解为
(x+2y+m)(2x-y+n)
的形式,那么
m3+1n2-1的值是.
解析:因式分解式展开后,可发现m与n只出现在多项式的一次项和常数项上,故只需对比x与y的一次项的系数就可以列出方程组:
2m+n=-1
-m+2n=8
解得
m=-2,n=3.所以m3+1n2-1
=-78.
2 .已知多项式的部分不能为零的因式型
例3(2001年第12届初二)已知x2+2x+5是
x4+ax2+b的一个因式,求a+b的值.
解析:设多项式的另一个因式为
x2+mx+n,则有恒等式x4+ax2+b=(x2+2x+5)(x2+mx+n).
先求出m与n,等式左边缺三次项和一次项,对比其系数,有
m+2=0
5m+2n=0
,解得
m=-2,n=5.
再求a与b,对比二次项系数与常数项,得
a=2m+n+5=2×(-2)+5+5=6,b=5n=5×5=25,所以a+b=6+25=31.
3.多项式能分解但不知具体因式型
例4(1990年第一届初一)当m=时,二元二次六项式
6x2+mxy-4y2-x+17y-15
可以分解为两个关于x,y的二元一次三项式的乘积.
解析:以y为主元整理多项式,得
-4y2+(mx+17)y+(6x2-x-15)
,而6x2-x-15=(2x+3)(3x-5),故可构造恒等式
6x2+mxy-4y2-x+17y-15
=(ay+2x+3)(by+3x-5).
由于上面分解的是关于x的因式,所以我们对比y项与
y2项的系数,有
-5a+3b=17
ab=-4
解得
a=-1
b=4
,
a=-125,
b=53
再对比xy项的系数,得
m=3a+2b=3×(-1)+2×4=5
,或
m=3a+2b=3×(-125)+2×53
=-5815.
点评:以x为主元整理多项式同样可以完成此题,读者不妨一试;许多书刊都只有5这个答案.而把
-
5815这个正确答案漏掉了.
二、利用或构造恒等式,由局部因式或代数式取零法列方程(组)求解.
4.已知多项式的部分可以为零的因式型
例5(1995年第6届初二)若x+2是多项式
x3+x2+ax+b的一个因式,且
2a2+3ab+b2≠0,则分式
ab2-4a3+b3-4a2b
2a2+3ab+b2
的值是.
解析:依题意构造恒等式
x3+x2+ax+b=(x+2)·f (x)
,取x=-2代入恒等式,得
(-2)3+(-2)2-2a+b=0,所以b-2a=4,原分式=
b2(a+b)-4a2(a+b)(2a+b)(a+b)
=b-2a=4.
例6(2003年第14届初二)若y-2x+1是
4xy-4x2-y2-k的一个因式,k的值是( )
(A) 0 (B) -1(C) 1(D) 4
解析:由题意构造恒等式
4xy-4x2-y2-k=(y-2x+1)
·f (x),取使
y-2x+1=0的x与y,x=0,y=-1代入恒等式,得
-(-1)2-k=0,所以k=-1,本例应选(B).
5.多项式除法恰好整除型
例7(1996年第7届初二)已知多项式
3x3+ax2+3x+1能被
x2+1整除,且商式是
3x+1,那么a的值是.
解析:依题意有恒等式
3x3+ax2+3x+1=(x2+1)(3x+1),取
3x+1=0的x,代入恒等式,得
3×(-13)3+(-13)2a+3×
(-13)+1=0,解得
a=1.
例8(1997年第8届初二)已知a、b、c均为实数,且多项式
x3+ax2+bx+c
能被x2+3x-4整除.(1)求 4a+c的值;(2)求2a-2b-c的值;(3)若a、b、c为整数,且
c≥a>1,试确定a,b,c的大小.
解析:由于
x2+3x-4=(x+4)(x-1),故结合题意构造恒等式
x3+ax2+bx+c=(x+4)(x-1)
·f (x)取x=-4,x=1分别代入恒等式,可得方程组
16a-4b+c=64 (1)
a+b+c=-1 (2)
(1)(1)+4×(2),得
20a+5c=60,所以4a+c=12.
(2)解(1)、(2)组成的关于b,c的方程组,得
b=3a-13,c=-4a+12(3)
原求值式=2a-2(3a-13)-(-4a+12)=14.
(3)由1 所以a=2,b=3×2-13=-7,c=-4×2+12=4.
6.多项式除法存在余式(数)型
例9(2001年第12届初二)已知多项式
ax3+bx2+cx+d除以x-1时,所得的余数是1,除以
x-2时所得的余数是3,那么多项式
ax3+bx2+cx+d除以
(x-1)(x-2)时,所得的余式是( )
(A) 2x-1(B) 2x+1(C) x+1(D) x-1
解析:由题意可构造恒等式
ax3+bx2+cx+d=(x-1)(x-2)(ax+m)+px+q.
因为
ax3+bx2+cx+d分别除以x-1,x-2时所得余数是1和3,所以当
x=1时,
px+q=1.即
p+q=1 (1),当x=2时,px+q=3即
2p+q=3 (2).
解(1)(2)组成的方程组,得
p=2,q=-1
.所以
ax3+bx2+cx+d
除以(x-1)(x-2)时,所得余式是
2x+1,故本例选(A).
7.构造恒等式“设而不求”型
例10(1996年第7届初二)已知多项式x3+ax2+bx+c中,a,b,c为常数,当
x=1时,多项式的值是1;当x=2时,多项式的值是2;若当x是8和-5时,多项式的值分别为M与N,求M-N的值.
解析:根据
x=1,2时,多项式的值分别是1,2,可构造恒等式
x3+ax2+bx+c=(x-1)(x-2)(x+p)+x.
把x=8,-5分别代入恒等式的右边,可得M-N=
(8-1)(8-2)(8+p)+8-[(-5-1)(-5-2)(-5+p)-5]
=42×8+42p+8+42×5-42p+5=559.
一、利用或构造恒等式,由局部系数对比法列方程(组)求解
1.已知多项式的因式分解形式型
例1(2002年第13届初二)若对于一切实数x,等式
x2+Px+q=(x+1)(x-2)
都成立,则p2-4q的值是.
解析:将等式右边展开后,同左边的一次项和常数项对比,得,
p=1+(-2)=-1,q=1×(-2)=-2,所以p2-4q=(-1)2-4×(-2)=9.
例2(2000年第11届初二)已知多项式
2x2+3xy-2y2-x+8y-6可分解为
(x+2y+m)(2x-y+n)
的形式,那么
m3+1n2-1的值是.
解析:因式分解式展开后,可发现m与n只出现在多项式的一次项和常数项上,故只需对比x与y的一次项的系数就可以列出方程组:
2m+n=-1
-m+2n=8
解得
m=-2,n=3.所以m3+1n2-1
=-78.
2 .已知多项式的部分不能为零的因式型
例3(2001年第12届初二)已知x2+2x+5是
x4+ax2+b的一个因式,求a+b的值.
解析:设多项式的另一个因式为
x2+mx+n,则有恒等式x4+ax2+b=(x2+2x+5)(x2+mx+n).
先求出m与n,等式左边缺三次项和一次项,对比其系数,有
m+2=0
5m+2n=0
,解得
m=-2,n=5.
再求a与b,对比二次项系数与常数项,得
a=2m+n+5=2×(-2)+5+5=6,b=5n=5×5=25,所以a+b=6+25=31.
3.多项式能分解但不知具体因式型
例4(1990年第一届初一)当m=时,二元二次六项式
6x2+mxy-4y2-x+17y-15
可以分解为两个关于x,y的二元一次三项式的乘积.
解析:以y为主元整理多项式,得
-4y2+(mx+17)y+(6x2-x-15)
,而6x2-x-15=(2x+3)(3x-5),故可构造恒等式
6x2+mxy-4y2-x+17y-15
=(ay+2x+3)(by+3x-5).
由于上面分解的是关于x的因式,所以我们对比y项与
y2项的系数,有
-5a+3b=17
ab=-4
解得
a=-1
b=4
,
a=-125,
b=53
再对比xy项的系数,得
m=3a+2b=3×(-1)+2×4=5
,或
m=3a+2b=3×(-125)+2×53
=-5815.
点评:以x为主元整理多项式同样可以完成此题,读者不妨一试;许多书刊都只有5这个答案.而把
-
5815这个正确答案漏掉了.
二、利用或构造恒等式,由局部因式或代数式取零法列方程(组)求解.
4.已知多项式的部分可以为零的因式型
例5(1995年第6届初二)若x+2是多项式
x3+x2+ax+b的一个因式,且
2a2+3ab+b2≠0,则分式
ab2-4a3+b3-4a2b
2a2+3ab+b2
的值是.
解析:依题意构造恒等式
x3+x2+ax+b=(x+2)·f (x)
,取x=-2代入恒等式,得
(-2)3+(-2)2-2a+b=0,所以b-2a=4,原分式=
b2(a+b)-4a2(a+b)(2a+b)(a+b)
=b-2a=4.
例6(2003年第14届初二)若y-2x+1是
4xy-4x2-y2-k的一个因式,k的值是( )
(A) 0 (B) -1(C) 1(D) 4
解析:由题意构造恒等式
4xy-4x2-y2-k=(y-2x+1)
·f (x),取使
y-2x+1=0的x与y,x=0,y=-1代入恒等式,得
-(-1)2-k=0,所以k=-1,本例应选(B).
5.多项式除法恰好整除型
例7(1996年第7届初二)已知多项式
3x3+ax2+3x+1能被
x2+1整除,且商式是
3x+1,那么a的值是.
解析:依题意有恒等式
3x3+ax2+3x+1=(x2+1)(3x+1),取
3x+1=0的x,代入恒等式,得
3×(-13)3+(-13)2a+3×
(-13)+1=0,解得
a=1.
例8(1997年第8届初二)已知a、b、c均为实数,且多项式
x3+ax2+bx+c
能被x2+3x-4整除.(1)求 4a+c的值;(2)求2a-2b-c的值;(3)若a、b、c为整数,且
c≥a>1,试确定a,b,c的大小.
解析:由于
x2+3x-4=(x+4)(x-1),故结合题意构造恒等式
x3+ax2+bx+c=(x+4)(x-1)
·f (x)取x=-4,x=1分别代入恒等式,可得方程组
16a-4b+c=64 (1)
a+b+c=-1 (2)
(1)(1)+4×(2),得
20a+5c=60,所以4a+c=12.
(2)解(1)、(2)组成的关于b,c的方程组,得
b=3a-13,c=-4a+12(3)
原求值式=2a-2(3a-13)-(-4a+12)=14.
(3)由1 所以a=2,b=3×2-13=-7,c=-4×2+12=4.
6.多项式除法存在余式(数)型
例9(2001年第12届初二)已知多项式
ax3+bx2+cx+d除以x-1时,所得的余数是1,除以
x-2时所得的余数是3,那么多项式
ax3+bx2+cx+d除以
(x-1)(x-2)时,所得的余式是( )
(A) 2x-1(B) 2x+1(C) x+1(D) x-1
解析:由题意可构造恒等式
ax3+bx2+cx+d=(x-1)(x-2)(ax+m)+px+q.
因为
ax3+bx2+cx+d分别除以x-1,x-2时所得余数是1和3,所以当
x=1时,
px+q=1.即
p+q=1 (1),当x=2时,px+q=3即
2p+q=3 (2).
解(1)(2)组成的方程组,得
p=2,q=-1
.所以
ax3+bx2+cx+d
除以(x-1)(x-2)时,所得余式是
2x+1,故本例选(A).
7.构造恒等式“设而不求”型
例10(1996年第7届初二)已知多项式x3+ax2+bx+c中,a,b,c为常数,当
x=1时,多项式的值是1;当x=2时,多项式的值是2;若当x是8和-5时,多项式的值分别为M与N,求M-N的值.
解析:根据
x=1,2时,多项式的值分别是1,2,可构造恒等式
x3+ax2+bx+c=(x-1)(x-2)(x+p)+x.
把x=8,-5分别代入恒等式的右边,可得M-N=
(8-1)(8-2)(8+p)+8-[(-5-1)(-5-2)(-5+p)-5]
=42×8+42p+8+42×5-42p+5=559.