葉軍
在學習“因式分解”時,不少同學總是不明白“為什么”要學習因式分解;學會了的同學大多只是記住了分解的步驟,“知其然而不知其所以然”,甚至過一段時間就會忘記.種種困惑,其實是對這一部分內(nèi)容沒有透徹的理解.本文采用“自問自答”的形式,對因式分解的相關(guān)內(nèi)容作一點剖析,希望對初學者有所幫助.
1. 如何區(qū)別因式分解和整式乘法?
一般地,多項式有兩種表示形式:和的形式、積的形式.如果用“項鏈”比作和的形式,那么不妨也用“磁鐵”來表示積的形式.借助于以上比喻,整式乘法是把多項式算成“項鏈”,而因式分解需要算成“磁鐵”的形式.
因式分解是整式的一種恒等變形,其涉及的運算有:加減法和乘法,其基本原理是基于分配律的逆用.因此,因式分解是整式乘法的逆過程.它們有如下的區(qū)別:
(1) 運算的結(jié)果形式不同.因式分解要求多項式化成整式之積的形式;而整式的乘法要求結(jié)果是單項式的和的形式.
(2) 所用方法不同.整式乘法是基于分配律的乘法運算,由此可以得出一系列重要的公式,比如平方差公式(a+b)(a-b)=a2-b2,完全平方公式(a+b)2=a2+2ab+b2,等等.這些公式可以極大地簡化運算步驟,提高效率.因式分解是基于分配律的逆用,采用的方法較多,最基本的有提取公因式法、公式法(公式又有很多)等等.這些方法,都是后人為了使得分解進行下去而總結(jié)提煉的結(jié)果,如果多掌握一點,可以提高運算的效率,領(lǐng)略代數(shù)計算的魅力.
(3) 適用范圍不同.理論上講,不管多復(fù)雜的整式的乘法運算,都可以得到最后的“和的形式”.但對于因式分解,不是任何多項式都可以因式分解的.不能分解的多項式,叫作“不可約多項式”,一次多項式就不能再分解了,因此所有的一次多項式都是不可約多項式,比如x+y,a-b+1等.初中階段更多地關(guān)注含有一個字母的二次多項式可不可以分解,其一般形式為ax2+bx+c,一般地,我們可以用根的判別式Δ=b2-4ac的符號進行判定:如果Δ≥0,則ax2+bx+c可以在實數(shù)范圍內(nèi)分解;如果Δ<0,則不可以在實數(shù)范圍內(nèi)分解.這里,“在實數(shù)范圍內(nèi)分解”,或“在有理數(shù)范圍內(nèi)分解”的意思是:分解后的因式的系數(shù)是實數(shù)或有理數(shù).在不同的學習階段,因式分解的要求有所不同,比如初一剛學習因式分解,我們還不認識有理數(shù)之外的無理數(shù),因此可以分解x2-4,x2-x-2這樣的多項式,諸如x2-3,x2-x-1這樣的式子則不能分解.但是到了初二,認識了無理數(shù)之后,x2-3,x2-x-1又可以分解了.到了初三,我們就能很明白,為何x2-x+2不能因式分解.我們看一個例子.
(作者單位:江蘇省南京師大附中江寧分校)