如何通过分组法对多项式进行因式分解?本文提供了一系列含有详细解答和说明的问题。
对多项式 \[ 4x^2 + 4x + 3x + 3 \] 进行完全因式分解。
注意到给定多项式中的所有四项没有公因式。
但是,通过将前两项分组,我们可以提出公因式 \( \color{red} {4x} \) 如下:
\[ 4x^2 + 4x = 4x(x + 1) \]我们现在将后两项分组,并提出公因式 \( \color{red} 3 \) 如下:
\[ 3x + 3 = 3(x + 1) \]将给定多项式用分组后的因式形式重写:
\[ 4x^2 + 4x + 3x + 3 = 4x\, {(x + 1)} + 3\, {(x + 1)} \]注意到 \( \color{red} {(x + 1)} \) 是一个公因式,可以如下提出:
\[ 4x^2 + 4x + 3x + 3 = 4x\, {(x + 1)} + 3\, {(x + 1)} = (x + 1)(4x + 3) \]对多项式 \[ 2x^2 - 4x + 3xy - 6y \] 进行因式分解。
给定多项式中的所有四项没有公因式。
将前两项分组,并提出公因式 \( 2x \):
\[ 2x^2 - 4x = 2x(x - 2) \]将后两项分组,并提出公因式 \( 3y \):
\[ 3xy - 6y = 3y(x - 2) \]将给定多项式重写如下:
\[ 2x^2 - 4x + 3xy - 6y = 2x\, {(x - 2)} + 3y\,{(x - 2)} \]提出公因式 \( x - 2 \),并将给定多项式写成因式形式如下:
\[ 2x^2 - 4x + 3xy - 6y = (x -2) (2x + 3y) \]
对多项式 \[ x y - x - 2 y + 2 \] 进行因式分解。
给定多项式中的项没有公因式。
前两项可以分组,并通过提出 \( x \) 进行因式分解如下:
\[ xy - x = x(y - 1) \]后两项可以通过提出 \( 2 \) 进行因式分解:
\[ -2y + 2 = 2(-y + 1) = -2(y - 1) \]将给定多项式用因式形式重写如下:
\[ xy - x - 2y + 2 = x\,\color{red}{(y - 1)} - 2\,\color{red}{(y - 1)} \]提出公因式 \( \color{red}{(y - 1)} \) 以完成因式分解:
\[ xy - x - 2y + 2 = (y - 1)(x - 2) \]
对多项式 \[ 3x^2 + 4x + 1 \] 进行完全因式分解。
给定多项式中的项没有公因式。一种方法是将多项式重写为四项,以便可以通过分组进行因式分解。
我们使用恒等式 \( 4x = 3x + x \) 将给定多项式重写如下:
\[ 3x^2 + 4x + 1 = 3x^2 + 3x + x + 1 \]我们将前两项分组,并提出公因式 \( 3x \) 如下:
\[ 3x^2 + 3x = 3x(x + 1) \]将给定多项式用分组后的因式形式重写:
\[ 3x^2 + 4x + 1 = 3x(x + 1) + 1(x + 1) \]注意到 \( \color{red}{(x + 1)} \) 是一个公因式,可以如下提出:
\[ 3x^2 + 4x + 1 = (x + 1)(3x + 1) \]使用分组法对以下多项式进行完全因式分解。
我们首先在 \( 2x^2 - 4x \) 中寻找公因式,并如下分解:
\[ 2x^2 - 4x = 2x(x - 2) \]接着,我们在 \( xy - 2y \) 中寻找公因式,并如下分解:
\[ xy - 2y = y(x - 2) \]现在利用公因式 \( (x - 2) \),将给定多项式分解如下:
\[ 2x^2 - 4x + xy - 2y = (2x^2 - 4x) + (xy - 2y) \] \[ = 2x(x - 2) + y(x - 2) \] \[ = (x - 2)(2x + y) \]在 \( x^2 + 3x \) 中寻找公因式,并如下分解:
\[ x^2 + 3x = x(x + 3) \]接着,在 \( -2x - 6 \) 中寻找公因式,并如下分解:
\[ -2x - 6 = -2(x + 3) \]利用公因式 \( (x + 3) \) 对给定多项式进行因式分解:
\[ x^2 + 3x - 2x - 6 = (x^2 + 3x) + (-2x - 6) \] \[ = x(x + 3) - 2(x + 3) \] \[ = (x + 3)(x - 2) \]部分 (b) 中的多项式,
\[ y = x^2 + 3x - 2x - 6 \]的图像如下所示。值 \( x = -3 \) 和 \( x = 2 \) 分别使得因式 \( (x + 3) \) 和 \( (x - 2) \) 等于零。因此,\( x = -3 \) 和 \( x = 2 \) 是该多项式图像的 x 截距。
结论: 检验我们因式分解结果的一种方法是绘制给定多项式的图像,并检查 x 截距是否对应于因式分解中包含的因式的零点。
在 \( 15x^2 - 3x \) 中寻找公因式,并如下分解:
\[ 15x^2 - 3x = 3x(5x - 1) \]接着,在 \( 10x - 2 \) 中寻找公因式,并如下分解:
\[ 10x - 2 = 2(5x - 1) \]利用公因式 \( (5x - 1) \) 对给定多项式进行完全因式分解:
\[ 15x^2 - 3x + 10x - 2 = (15x^2 - 3x) + (10x - 2) \] \[ = 3x(5x - 1) + 2(5x - 1) \] \[ = (5x - 1)(3x + 2) \]给定多项式有三项,且没有公因式。一种分解方法是通过将 \( x \) 替换为 \( 4x - 3x \) 来重写它,如下所示:
\[ 4x^2 + x - 3 = 4x^2 + 4x - 3x - 3 \]我们现在可以如下分解 \( 4x^2 + 4x \):
\[ 4x^2 + 4x = 4x(x + 1) \]接着,如下分解 \( -3x - 3 \):
\[ -3x - 3 = -3(x + 1) \]利用公因式 \( (x + 1) \) 对给定多项式进行完全因式分解:
\[ 4x^2 + x - 3 = 4x^2 + 4x - 3x - 3 = (4x^2 + 4x) + (-3x - 3) \] \[ = 4x(x + 1) - 3(x + 1) = (x + 1)(4x - 3) \]注意到 \( x \) 是给定多项式中所有项的公因式。因此,我们首先进行如下分解:
\[ x^2y + 3x + x^2y^2 + 3xy = x(xy + 3 + xy^2 + 3y) \]通过如下分组重写:
\[ x^2y + 3x + x^2y^2 + 3xy = x((xy + xy^2) + (3 + 3y)) \]项 \( (xy + xy^2) \) 含有因式 \( xy \),而项 \( (3 + 3y) \) 含有公因式 \( 3 \)。因此,我们如下分解:
\[ x^2y + 3x + x^2y^2 + 3xy = x((xy + xy^2) + (3 + 3y)) \] \[ = x(xy(1 + y) + 3(1 + y)) = x(1 + y)(xy + 3) \]注意到给定多项式有 5 项,且它们有一个公因式。通过将 \( -x \) 替换为 \( -3x + 2x \) 来重写多项式,如下所示:
\[ 3x^2 + 3xy - x + 2y - 2 = 3x^2 + 3xy - 3x + 2x + 2y - 2 \]我们现在将分解等价的多项式 \( 3x^2 + 3xy - 3x + 2x + 2y - 2 \)。我们可以将前 3 项分组并如下分解:
\[ 3x^2 + 3xy - 3x = 3x(x + y - 1) \]我们现在将后三项分组并如下分解:
\[ 2x + 2y - 2 = 2(x + y - 1) \]这两组有公因式 \( (x + y - 1) \),给定多项式分解如下:
\[ = (3x^2 + 3xy - 3x) + (2x + 2y - 2) \] \[ = 3x(x + y - 1) + 2(x + y - 1) = (x + y - 1)(3x + 2) \]