第 1 课:因式分解进阶 教师版

初升高数学衔接课程 · 代数运算升级模块
📚 重点高中准高一 ⏱ 90 分钟 ⭐⭐⭐ 中等难度

一、知识梳理

1. 初中回顾

方法公式示例
提公因式法ma+mb+mc=m(a+b+c)6x²+9x=3x(2x+3)
平方差公式a²−b²=(a+b)(a−b)x²−9=(x+3)(x−3)
完全平方公式a²±2ab+b²=(a±b)²x²+6x+9=(x+3)²
⚠️ 初中间隔:苏科版七下仅教学上述两个公式,不涉及立方和差公式、三数和平方公式。

2. 高中升级内容

(1)十字相乘法(二次项系数 ≠ 1)

ax²+bx+c=(px+r)(qx+s)

p×q=a,r×s=c,交叉相乘 ps+qr=b

(2)分组分解法

项数常用分组
四项式2+2 或 3+1
五项式3+2
六项式3+3 或 2+2+2

(3)高次多项式因式分解

试根法(有理根定理):对于整系数多项式 f(x),若有理根 p/q(p、q 互质),则 p 整除常数项,q 整除首项系数。找到一根 x=a 后,综合除法除以 (x−a),降次后继续分解。

(4)含参因式分解

主元法:选定一个字母为主元,其余字母看作常数,按主元降幂排列后分解。

待定系数法:假设分解形式,比较系数确定未知参数。

二、典例精讲

【例 1】十字相乘法

【1】6x² − 13x + 6

a=6=2×3, c=6=(−2)×(−3),检验:2×(−2)+3×(−3)=−13 ✓

(2x−3)(3x−2)
【2】12x² + x − 6

a=12=4×3, c=−6=(−2)×3,检验:4×(−2)+3×3=1 ✓

(4x−3)(3x+2)
【3】x² + (m+2)x + 2m

十字交叉:1×2+1×m=m+2 ✓

(x+2)(x+m)

【例 2】分组分解法

【1】x³ − x² + x − 1

2+2 分组:(x³−x²)+(x−1)=x²(x−1)+(x−1)

(x−1)(x²+1)
【2】ab + ac + bd + cd

2+2 分组:(ab+ac)+(bd+cd)=a(b+c)+d(b+c)

(a+d)(b+c)
【3】x⁴ + x² + 1

添项法:x⁴+2x²+1−x²=(x²+1)²−x²

(x²+x+1)(x²−x+1)

【例 3】高次多项式因式分解

【1】x³ − 3x² + 3x − 1

系数 1,−3,3,−1 为 (x−1)³ 的展开系数

(x−1)³
【2】x³ − 6x² + 11x − 6

试根 x=1,f(1)=0,综合除法商 x²−5x+6=(x−2)(x−3)

(x−1)(x−2)(x−3)
【3】2x⁴ − x³ − 6x² − x + 2

倒数多项式,换元 t=x+1/x

(2x−1)(x−2)(x+1)²

【例 4】含参因式分解

【1】x² − (m+3)x + 2m + 2

2m+2=2(m+1),交叉和:1×(−2)+1×[−(m+1)]=−(m+3) ✓

(x−2)(x−m−1)
【2】a²b + ab² + a²c + ac² + b²c + bc² + 2abc

展开 (a+b)(b+c)(c+a) 恰好等于原式

(a+b)(b+c)(c+a)

三、举一反三

针对例 1

【1】(3x+4)(5x−2) 【2】(x−1)(3x−2m)

针对例 2

【1】(x−1)(x+1)(x+2) 【2】(a+b+c)(a²+b²+c²−ab−bc−ca)

针对例 3

【1】(x+1)(x−2)(x+3) 【2】(x²+2x+2)(x²−2x+2)

针对例 4

【1】(x+m)(x+m−1) 【2】(x+y)(y+z)(z+x)

四、课后作业 · 答案与解析

A 组 · 基础题
1. (3x−1)(x+2) 2. (2x−3)² 3. (x−3)(2x−1) 4. (2x+3)(3x−1)
5. (x+1)³ 6. (a+1)(b−1) 7. (x+y−1)(x−y+1) 8. x(x+2)(x−2)
B 组 · 提高题
9. (x+1)²(x−2) 10. (x²+1)(x²+3) 11. (x+1)(x+m) 12. −(a−b)(b−c)(c−a)
C 组 · 挑战题
13. 在有理数范围内不可分解 14. (x+y+z)(x²+y²+z²−xy−yz−zx) 15. (x−1)(x+1)(2x²−3x+3)