分组分解法

分步习题、教程与解答

分组分解法是一种当多项式有四项或更多项且所有项没有共同因式时使用的技巧。通过将表达式拆分为较小的组,我们通常可以找到一个公共的二项式因式。

引导性例题

问题 1:四项多项式

将多项式完全分解因式: \[ 4x^2 + 4x + 3x + 3 \]

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1. 将前两项分组并提取 $4x$:
\[ 4x^2 + 4x = 4x(x + 1) \]

2. 将后两项分组并提取 $3$:
\[ 3x + 3 = 3(x + 1) \]

3. 重写并提取公共二项式 $(x + 1)$:
\[ 4x(x + 1) + 3(x + 1) = (x + 1)(4x + 3) \]

问题 2:多变量分组

分解因式: \[ 2x^2 - 4x + 3xy - 6y \]

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1. 对含有 $x$ 的项分组:\( 2x^2 - 4x = 2x(x - 2) \)

2. 对含有 $y$ 的项分组:\( 3xy - 6y = 3y(x - 2) \)

3. 合并: \[ 2x(x - 2) + 3y(x - 2) = (x - 2)(2x + 3y) \]

问题 3:改写三项式以进行分组

完全分解因式: \[ 3x^2 + 4x + 1 \]

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由于只有三项,我们将中间项 $4x$ 拆分为 $3x + x$ 以便进行分组:

\[ 3x^2 + 3x + x + 1 \]

现在分组并分解:

\[ (3x^2 + 3x) + (x + 1) = 3x(x + 1) + 1(x + 1) \] \[ = (x + 1)(3x + 1) \]

练习题

使用分组法将下列多项式完全分解因式。

练习 A: \( x^2 + 3x - 2x - 6 \)

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\[ x(x + 3) - 2(x + 3) = (x + 3)(x - 2) \]

图象检查: 图象 $y = x^2 + 3x - 2x - 6$ 的 x 轴截距对应于根 $x = -3$ 和 $x = 2$。

多项式因式分解检查图

练习 B: \( 4x^2 + x - 3 \)

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将 $x$ 改写为 $4x - 3x$:

\[ 4x^2 + 4x - 3x - 3 = 4x(x + 1) - 3(x + 1) = (x + 1)(4x - 3) \]

练习 C: \( x^2y + 3x + x^2y^2 + 3xy \)

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首先,从所有项中提取公因式 $x$:

\[ x(xy + 3 + xy^2 + 3y) \]

现在对括号内部进行分组:

\[ x[xy(1 + y) + 3(1 + y)] = x(1 + y)(xy + 3) \]

练习 D: \( 3x^2 + 3xy - x + 2y - 2 \)

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将 $-x$ 改写为 $-3x + 2x$ 以凑成六项:

\[ 3x^2 + 3xy - 3x + 2x + 2y - 2 \]

将前三项和后三项分别分组:

\[ 3x(x + y - 1) + 2(x + y - 1) = (x + y - 1)(3x + 2) \]

更多参考资源