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1、因式分解的应用与探究【温馨提示】分解因式一章中,我们主要学习了分解因式的概念、会用两种方法分解因式,即提公因式法、平方差公式和完全平方公式(直接用公式不超过两次)进行因式分解(指数是正整数)。具体要求有:1、经历探索分解因式方法的过程,体会数学知识之间的整体(整式乘法与因式分解)联系。2、了解因式分解的意义,会用提公因式法、平方差公式和完全平方公式(直接用公式不超过两次)进行因式分解(指数是正整数)。3、通过乘法公式:(+b)(c-b)=/一/,(士62=24z力+的逆向变形,进一步开展观察、归纳、类比、概括等能力,开展有条理思考及语言表达能力。在中考中,除了考查对一个整式进行分解因式等常规题
2、型外,因式分解作为一种重要的解题方法和工具,经常出现于各种题型中,以下几种就值得引起注意。范例精讲例11构造求值型】【山西04x+y=1,那么+盯+J_y2的值为;22分析:通过条件,不能分别求出小j的值,所以要考虑把所求式进行变形,构造出x+y的整体形式,即;f+孙+;y2=;(2+2xj+/)=1J+y)2=;.在此过程中,我们先提取公因式;,再用完全平方公式对原式进行因式分解,产生x+y的整体形式,最后将x+y=1代入求出最终结果.例2【构造求值型】f+2x+y2+6y+10=0,求孙的值.答:xy=3例31构造求值型】:a=10000,b=9999,求/+加一26+66+9的值。解:。
3、2+护_2。8一6o+6b+9=a-b22tab)3+32=(。一力-3)2=4例4【构造求值型】【广西桂林041计算:2-22-232,8-2,9+220=;分析:为了便于观察,我们将原式“倒过来”,即原式=220-2,9-2,823-22+2=2,9(2-1)-2,823-222=219-21823-22+2=2,8(2-1)23-22+2=2,823-22+2=22+2=4+2=6此题的解题过程中,巧妙地用到了提公因式法进行分解因式,使结构特点明朗化,规律凸现出来。此题解法很多,比方,我们还可以采用整体思想,把原式看作一个整体,利用方程与提公因式法分解因式相结合的方法解答此题。设M=2-
4、22-23218-219+22,那么-M=-2+22+23+2,8+2,9-22M=2(1-2-222,8+219)=21-(2+22+2,8-2,9)=2(1-(-M+4-22,9+22o)=2M-6,即M=2M-6,解得M=6例5【探索规律型】观察以下各式:I2+(12)2+22=9=32,22+(23)232=49=72,32+(34)2+42=169=132,你发现了什么规律?请用含有(为正整数)的等式表示出来,并说明其中的道理。例6【探索规律型】阅读以下因式分解的过程,再答复所提出的问题:1+xx(1+x)+x(1+x)2=(1+)1+-+x(1x)=(1x)2(1x)=(1+x)3
5、上述分解因式的方法是,共应用了次;假设分解1+x+(1+x)+x1+x)2+x(1+x)2叫那么需应用上述方法次,结果是;分解因式:1+x+x(1+x)+x(1+x)2+x(1+x),(为正整数)例7【开放创新型】【四川03】多项式9f+1加上一个单项式后,使它能成为一个整式的完全平方,那么加上的单项式可以是(填上二个你认为正确的即可):分析:根据完全平方公式/2而+加=ab)2的特点,假设92+1表示了/+的话,那么有=3x,b=1,所以,缺少的一项为2而=23x1=6x,此时,9x216=(31)2;如果认为92+1表示了加力+从的话,那么有=4.52,b=1,所以,缺少的一项为a2=(4
6、.5x)2=20.25x4,此时,20.25x4+921=(4.5x2+1)2.从另外一个角度考虑,“一个整式的完全平方中所指的“整式”既可以是上面所提到的多项式,也可以是单项式.注意到9f=(3x)2,1=12,所以,保存二项式92+1中的任何一项,都是“一个整式的完全平方,故所加单项式还可以是一1或者一元,此时有92+11=9x2=(3)2,或者9x2+19x2=14综上分析,可知所加上的单项式可以是6小20.25/、-1或者一9/.例8【开放创新型】【福建南平03】请你写出一个三项式,使它能先提公因式,再运用公式来分解.分析:利用整式乘法与因式分解的互逆关系,可以先利用乘法公式中的完全平
7、方公式,写出一个等式,在它的两边都乘一个因式,比方:2mn-n2=2?(m22w7i2)=2nv,4m2n2mn2;3a(2-5y)2=3a(4x2-20xy25y2)=120r2-60xy+75a,等等.于是编写的三项式可以是2户+4切2+2加2,分解因式的结果是2??+)2;或者编写的三项式可以是120r2-60a町+75y2,分解因式的结果是3(2x5y)2,等等.例9【数形结合型】【陕西02,桥西0203】如图,在边长为。的正方形中挖掉一个边长为b的小正方形(ab)f把余下的局部剪拼成一个矩形,通过计算两个图形(阴影局部)的面积,验证了一个等式,那么这个等式是(A)(A)a2-b2=(
8、a+b)(a-b)(B)(a+b)2=a2+2ab+b2(C)(a-b)2a1-2ab+b2(D)a+2ba-b)=a2+ab-2b2例10【数形结合型】【福建福州05】如图,在边长为。的正方形中剪去一个边长为6的小正方形(ab),把剩下的局部拼成一个梯形,分别计算这两个图形阴影局部的面积,验证了公式。2济=(+b)小一方);例11【数形结合型】【济南02】请你观察右下方图形,依据图形面积间的关系,不需要添加辅助线,便可得到一个你非常熟悉的公式,这个公式是5+y)5-y)=是一y2或2-V2=+y)5-y)或(X-y)2=/-2XV+y2;表中所列四种方案能拼成边长为(。+力)的正方形的是(A
9、)方案7量1张)、(1)(2)(3)(A)I12(B)111(C)121(D)211bOa(3)例12【数形结合型】【山西03】有假设干张如下图的正方形和长方形卡片,那么分析:此题的本意就是判断哪些卡片的面积之和是ta+b因为/+2+/=(+b)2,对照如下图的正方形和长方形卡片,可知三种卡片的面积分别为2、护和,而,它们分别需要1张、1张、2张,由此可选出正确答案为(A).例13【数形结合型】【山西太原03如图是用四张全等的矩形纸片bbb拼成的图形,请利用图中空白局部的面积的不同表示方法写出一个关于4、8的恒等式(+b)2-4ab=1。-6)2;分析:外框围成的大正方形面积为(+b)2,4个
10、矩形的面积之和为4ab,中间的空白局部的面积为(一分2.于是,可以列出等式a+b2-4ab=(一幻2.对于它的正确性,可以用因式分解的方法证明:(+b)2-4ab=a2-2ab-b2-4ab=a2-2ab+b2=(a-b)2.bbbb例14【数形结合型】给你假设干个长方形和正方形的卡片,如下图,请你运用拼图的方法,下载相应的种类和数量的卡片,拼成一个矩形,使它的面积等于/+5昉+4/,并根据你拼成的图形分解多项式a2+5abi4b2.解:由o254Z?2知,可用1张大正方形,5张长方形,4张小正方形,拼成的矩形如以下图所示,根据图形的面积可得25ab4/?2=(arb(+48)优化训练一、选择
11、题:1.计算(一2)n+(-2)o结果为0(A)2,0(B)-2(C)0(D)-2,02 .4x2-x+m是一个关于X的完全平方式,那么m的值为()(A)4(B)4(C)(D)16163 .4/+1+3是一个关于X的完全平方式,那么机的值为()(A)4(B)-4(C)16(D)44 .iw=2002+20012002+200120022+200120022o,w=200221,那么正确的关系是()填空题:5 .x、y为正整数,且f=j2+37,那么4=;6 .方程f-y2=29的整数解为;7 .有假设干个大小相同的小球一个挨一个摆放,刚好摆成一个等边三角形(如图1);将这些小球换一种摆法,仍一
12、个挨一个摆放,又刚好摆成一个正方形(如图2),那么这种小球最少有个;三、解答题:图1、20023-220022-200020023+20022-20039 .求2-4xy+5y22y+2004的最小值.10 .观察:1234+1=52,23451=I12,34561=192,请写出一个具有普遍性的结论,并给出证明;根据,计算2000X2001X2002X2003+1的结果1用一个最简式子表示).11 .一个自然数。恰等于另一个自然数。的平方,那么称自然数。为完全平方数,如64=82,64就是一个完全平方数.假设=20022+20022X20032+20032,求证:是一个完全平方数,并写出。的
13、平方根.12 .公园长椅上坐着两位白发苍苍的老人,旁边站着两个年轻人,他们在交谈,老人说:“我们俩的年龄的平方差是195不等老人说完,青年人就说:“真巧,我们俩年龄的平方差也是195。这时一对中年夫妇也凑过来说:“真是巧极了,我们俩年龄的平方差也是195。现在请你想一想,这三对人的年龄各是多少?其实符合年龄平方差为195的应有4对,如果你有余兴,不妨把第4对人的年龄也找出来。答案:一、选择题:2. 【桥西0102】计算(-2)13+(-2)10结果为(D)3. 4/一x+相是一个关于X的完全平方式,那么W的值为(C)(A)4(B)+4(C)(D)16164. 4/+1+如是一个关于X的完全平方
14、式,那么M的值为(D)(A)4(B)-4(C)16(D)45. 【重庆02竞赛】设nz=200220012002+200120022+20012OO22o,n=20022,那么正确的关系是(B)(A)n=i2001(B)m=n(C)w=w2002(D)m=+2002二、填空题:5.【桥西0203x、y为正整数,且x2=y2+37,那么X=19:x=15X=I52_,;y=14y=-147 .有假设干个大小相同的小球一个挨一个摆放,刚好摆成一个等边三角形(如图1);将这些小球换一种摆法,仍一个挨一个摆放,又刚好摆成一个正方形(如图2),那么这种小球最少有36个;图1图2三、解答题:C、320023-220022-20008 .计算:r=;20023+20022-2003220023-220022-2000200222000-2000解.式=20023+20022-2003200222003-2003_2000(20022-1)=20002003(20022-1)-20039 .求-4xy+5-2y+2004的最小值.解:原式=(-2y)2+(y-1)2+2003,,当x=2,y=1时,原式取得最小值200