張姝同 常健

摘 要：初中階段我們就已經(jīng)學習過一種重要的恒等變形—因式分解，教材中主要介紹了公式法、提取公因式法、十字相乘法、求根法等一些基本方法。本文主要介紹雙十字相乘法；綜合除法；待定系數(shù)法；數(shù)列法等不常見且技巧性較強的因式分解方法，供廣大教育者和對因式分解有著濃厚興趣的中學生參考。

關鍵詞：因式分解；雙十字相乘法；綜合除法；待定系數(shù)法；數(shù)列法

一、 引言

在學習因式分解之前我們先學習了整式的乘法，因式分解與整式乘法這二者之間有著明顯關聯(lián)，比如（a+b）（a-b）=a2-b2就是我們平時說的整式乘法，而a2-b2=（a+b）（a-b）就是因式分解，前者是順向思維，它有具體方法，直接按照法則操作進行，而因式分解相對多項式乘法來說是逆向思維過程，所以難度較大。以下給出四種技巧性較強的方法，每種方法給出具體分解過程，希望對一些特殊多項式的因式分解提供新思路。

二、 雙十字相乘法

十字相乘法是中學時代使用較頻繁的因式分解方法，這里介紹一種進階的十字相乘法——雙十字相乘法。所謂雙十字相乘法，根據(jù)字面意思理解即有兩個十字相乘法組合而成的方法，具體而言就是對于形如ax2+bxy+cy2+dx+ey+f（其中x，y為未知數(shù)）的多項式，分解步驟是先分解其中的二次項得到前兩列，然后再將常數(shù)項分解寫到第三列，分解后第三列與第二列構(gòu)成一個十字，使之對角相乘之和為ey，第三列與第一列組成的十字對角相乘之和等于dx。最后分解的結(jié)果就是將第一行寫成的多項式與第二行寫成的多項式相乘即可。下面以二次六項式為例說明雙十字相乘法的具體分解過程。

【例1】 因式分解2x2-7xy-22y2-5x+35y-3。

解：第一步先分解2x2-7xy-22y2-5x+35y-3的二次項得到前兩列，然后再分解常數(shù)項寫到第三列，使其滿足與第一列十字相乘之和等于-5x，與第二列十字相乘之和等于35y。如圖1所示，所以：

圖1 雙十字相乘法示意圖

2x2-7xy-22y2-5x+35y-3=（2x-11y+1）（x+2y-3）

三、 利用綜合除法

對于一些次數(shù)較高的多項式，形如f（x）=a0xn+a1xn-1+L+an-1x+an通?？紤]用綜合除法來進行因式分解。先寫出最高次項系數(shù)和常數(shù)項的所有因子，然后寫出所有可能的根（常數(shù)項因子除以最高次項系數(shù)的因子），最后利用綜合除法來一一驗證。綜合除法是一種比帶余除法更簡潔的多項式除法設f（x）=a0xn+a1xn-1+a2xn-2+…+an-1x+an并且設f（x）=（x-c）q（x）+r其中q（x）=b0xn-1+b1xn-2+b2xn-3+…bn-2x+bn-1，按照下表的算法可以很快求出商式的系數(shù)和余式。

c|a0a1a2…an-1an

+cb0cb1…cbn-2cbn-1

b0b1b2…bn-1|r

下面以四次多項式為例說明利用綜合除法分解因式的過程。

【例2】 分解因式f（x）=2x4+11x3+16x2+x-6。

解：觀察最高次項2x4的系數(shù)為2，因子有：±1，±2；常數(shù)項-6的因子有：±1，±2，±3；于是所有可能的根有：±1，±2，±3，±32，±12。其中f（1）=24，f-1=0，即-1是f（x）的根，然后用綜合除法一一試除，以2和-2為例：

2|211161-6

43092186

2154693|180

-2|211161-6

-4-14-46

272-3|0

由以上兩個綜合除法得知用-2除余式為0，即-2是原多項式的一個根。由綜合除法一一驗算得用-1，-2，-3，12除多項式系數(shù)所得余式為零，即-1，-2，-3，12是上述多項式的根，即：

原式=（x+1）（x+2）（x+3）（2x-1）。

四、 待定系數(shù)法

所謂待定系數(shù)法簡單來說，就是根據(jù)預先判斷的因式分解的形式，設出相應的因式，然后用比較系數(shù)法解出未知數(shù)。待定系數(shù)法一般用于四次及以下的多項式，對更高次的多項式進行因式分解使用此法，一是不容易判斷其因式分解的形式，二是次數(shù)越高計算量越大。下面以四次多項式為例說明如何利用待定系數(shù)法分解因式。

【例3】 因式分解x4-x3+2x2-2x+4。

解：可以觀察到x4-x3+2x2-2x+4是首項系數(shù)為1的四次多項式，分解的形式只有兩種情況，一種是一個三次因式和一次因式，另一種是兩個二次因式。由綜合除法對所有可能的一次因式一一試除，所得余式都不為零?？梢灾郎鲜讲豢赡芊纸鉃橐粋€一次因式和一個三次因式的乘積，因此可設：

原式=（x2+ax+b）（x2+cx+d）

=x4+（a+c）x3+（ac+b+d）x2+（ad+bc）x+bd

由此可得：a+c=-1，ac+b+d=2，ad+bc=-2，bd=4

解得：a=1，b=2，c=-2，d=2。即原式=（x2+x+2）（x2-2x+2）

五、 數(shù)列法分解因式

數(shù)列法適用于一些特殊的多項式，在因式分解中對于一些可看作等差數(shù)列或者是等比數(shù)列前n項和的多項式，我們就可利用有關的前n項和公式進行運算。下面以等比數(shù)列為例說明數(shù)列法因式分解的具體運算過程。

【例4】 分解因式x12+x9+x6+x3+1。

解：x12+x9+x6+x3+1=（x3）4+（x3）3+（x3）2+（x3）+1=（x3）5-1x3-1=（x5-1）x-1×x10+x5+1x2+x+1=（x+1）2（x+4）2

以上介紹了幾種技巧性較強的因式分解方法，我們知道多項式的因式分解方法多變，很多題目并不局限于單一的解法，有些甚至可以一題多解，這就需要我們在平時的學習生活中多學多練，不斷鉆研探索出更加簡便而有趣的方法，使未來對多項式有更加深入的了解，對因式分解更加游刃有余。

參考文獻：

[1]石函早，郭秀清.初等數(shù)學研究[M].上海：同濟大學出版社，2015，8.

[2]畢嚴河.因式分解的方法技巧匯總[J].科技視界，2014（1）：277-279.

作者簡介：

張姝同，常健，陜西省延安市，延安大學數(shù)學與計算機科學學院。