主元法

主元法

所謂主元法分解因式就是在分解含多個字母的代數式時,選取其中一個字母為主元(未知數),將其它字母看成是常數,把代數式整理成關於主元的降冪排列(或升冪排列)的多項式,再嘗試用公式法、配方法、分組法等分解因式的方法進行分解。

主元法的利用

較為簡單的利用

1.因式分解(ab+bc+ca)(a+b+c)-abc.

分析:如果懂得因式定理的話,解此題自然會流暢很多,但是用主元法的話,也十分簡便。

拆開原式,並按a的降冪排列得:

(b+c)a^2+(b^2+c^2+2bc)a+b(bc+c^2)

=(a+c)(b+c)(a+b)------------------------------【十字相乘法】

十字相乘圖為

a--------------- b

(b+c)a -----bc+c^2

對於低次因式分解,主元法與十字相乘法的配合是卓有成效的。

2.因式分解16y+2x^2(y+1)^2+(y-1)^2x^4

分析:本題尚且屬於簡單例用,只是稍加難度,以y為主元會使原式極其煩瑣,而以x為主元的話,原式的難度就大大降低了。

原式=(y-1)^2x^4+2(y+1)^2x^2+16y---------------------【主元法】

=(x^2y^2-2x^2y+x^2+8y)(x^2+2)---------------------【十字相乘法】

十字相乘圖為

(y-1)^2x^2 ----8y

x^2------------2

如果能很好地利用主元法,低次因式分解就不會太難了。

高難度的主元法利用

1.因式分解2x^3+6y^3+15z^3-9x^2y+7xy^2-x^2z-16xz^2-37y^2z+32yz^2+13xyz

分析:本題屬於高難度因式分解中的中檔題,如果不假思索就上邊的方法,就會處處碰壁。

1.原式=2x^3-(9y+z)x^2+(13yz+7y^2-16z^2)x+6y^3+15z^3-37y^2z+32yz^2---------------【主元法】

這樣本題的條理就清晰多了,現拋開x,只看6y^3+15z^3-37y^2z+32yz^2,

這是一個2元三次因式分解,難度簡單多了。

原式=6y^3-9zy^2-(28y^2z-32yz^2-15z^3)-------------------------【拆項法】

=(2y-3z)(y-5z)(3y+z)

再代入原題目,接下來的工作就簡單了。

由於首項x係數為2,所以本題難度綜合來講不是太難,算出係數2是與(y-5z)結合的。

所以原式=(x-2y+3z)(2x+y-5z)(x-3y-z)------------------------【拆項法及十字相乘法】

曠世難題型的因式分解

競賽類的學生,因式分解的高手可以演算一下,這是個很好的練習,對你們會很有幫助。

因式分解:

-12 m^2 p^2 + 10 m^2 p x - 18 m p^2 x + 12 m^2 x^2 + 15 m p x^2 -

6 p^2 x^2 + 18 m x^3 + 5 p x^3 + 6 x^4 - 24 m^2 p y - 6 m p^2 y +

10 m^2 x y - 31 m p x y + 6 p^2 x y + 21 m x^2 y - 17 p x^2 y -

x^3 y - 12 m^2 y^2 - 12 m p y^2 + 36 p^2 y^2 - 13 m x y^2 -

18 p x y^2 - 47 x^2 y^2 - 6 m y^3 + 72 p y^3 - 24 x y^3 + 36 y^4 +

20 m^2 p z + 6 m p^2 z + 48 m^2 x z + 25 m p x z + 66 m x^2 z +

10 p x^2 z + 24 x^3 z + 20 m^2 y z + 22 m p y z - 30 p^2 y z +

49 m x y z + 15 p x y z + 16 x^2 y z + 16 m y^2 z - 120 p y^2 z -

129 x y^2 z - 90 y^3 z + 48 m^2 z^2 - 10 m p z^2 + 6 p^2 z^2 +

48 m x z^2 - 5 p x z^2 + 18 x^2 z^2 + 14 m y z^2 + 62 p y z^2 +

91 x y z^2 - 88 y^2 z^2 - 24 m z^3 - 10 p z^3 - 24 x z^3 +

110 y z^3 - 24 z^4

終於,在其他方法都幾乎失效時,主元法的威力體現了出來。

分析:看題目的確很長,但仔細觀察也能發現其弱點。

1.沒有常數項。

2.首項x的係數很小,預計其能分解成(x+d)(2x+o)(3x+h)(x+j)的形式。

3.自開始起,一部分是6的倍數,緊接著是5的倍數,直到至-2zpmy這一項時,這個特點斷掉了。

解題開始:

令x,y,z,p都為0,原式變成了--------2m^2

令x,y為0,原式變成了---------------12p^2m^2

令x為0,原式=-12y^3............................+12p^2m^2,此時正是用主元法的時候,

解得原式=(3y+4z+3p)(-2y+6z-2p)(2y-z+m)(-3y+z+2m)-----【主元法,拆項法,十字相乘法,提取公因式。 通過把上述的四項依次填入(x+d)(2x+o)(3x+h)(x+j)中,實際上還是要用主元法,

原式=(2x+3y+4z+3p)(3x-2y+6z-2p)(x+2y-z+m)(x-3y+z+2m)

對於這題,硬碰硬是不行的。

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