2024年3月23日发(作者:空绿兰)
6 二元二次式的分解
形如ax
2
+bxy+cy
2
+dx+ey+f的x、y的二元二次式也可以用十字相乘法来分解.
6.1 欲擒故纵
【例1】分解因式:x
2
+2xy-3y
2
+3x+y+2.
【解】 如果只有二次项x
2
+2xy-3y
2
,那么就由算式
11
13
2
得 x
2
+2xy-3y
2
=(x-y)(x+3y).
如果没有含y的项,那么对于多项式x
2
+3x+2,由算式
11
12
3
得 x
2
+3x+2=(x+1)(x+2).
如果没有含x的项,那么对于多项式-3y
2
+y+2,由算式
11
32
1
得 -3y
2
+y+2=(-y+1)(3y+2).
把以上三个算式“拼”在一起,写成
11
13
便得到所需要的分解:
x
2
+2xy-3y
2
+3x+y+2
=(x-y+1)(x+3y+2).
上面的算式称为长十字相乘,式中的三个十字叉乘就是上面所说的三次十字相乘(我们
省略了横线及横线下面的数).两次十字相乘就可以确定算是中的6个数,第三次十字相乘
只需利用已有的数进行检验,必要时把同一列的两个数的位置交换一下.
长十字中的第一行1-1+1表示因式x-y+1,第二行的1+3+2表示另一个因式x+
3y+2.
为了解决问题,常常先忽略一些条件,导出部分结果,然后再把几方面的结果综合起来,
这种欲擒故纵的方法在数学中屡见不鲜.
【例2】分解因式:6x
2
-5xy-6y
2
+2x+23y-20.
【解】 先进行两次十字相乘,由算式
1
2
(x)
2
3
5
(y)
(x)(1)
4
5
2
3
3
2
2
得 6x
2
-5xy-6y
2
=(2x-3y)(3x+2y),
6x
2
+2x-20=(2x+4)(3x-5).
为避免混淆,我们在算式中写上(x)、(y)、(1),表示相应的列是x、y的系数或常数
项.然后把两个算式拼成
(x)
2
3
(y)
3
2
(1)
4
5
检验一下,正好有 (-3)×(-5)+2×4=23,
于是 6x
2
-5xy-6y
2
+2x+23y-20
=(2x-3y+4)(3x+2y-5).
6.2 三元齐次
长十字相乘对于三个字母x、y、z的二次齐次式ax
2
+bxy+cy
2
+dxz+3yz+fz
2
也同样适
合.
【例3】分解因式:x
2
-6xy+9y
2
-5xz+15yz+6z
2
.
【解】 由算式
(x)
1
1
(y)
3
3
(z)
2
3
得 x
2
-6xy+9y
2
-5xz+15yz+6z
2
=(x-3y-2x)(x-3y-3z).
【例4】已知:a、b、c为三角形的三条边,且
a
2
+4ac+3c
2
-3ab-7bc+2b
2
=0.
求证:2b=a+c.
【证明】由算式
(a)
1
1
(b)
1
2
(c)
3
1
得 a
2
+4ac+3c
2
-3ab-7bc+2b
2
=(a-b+3c)(a-2b+c).
于是,由已知条件,得
(a-b+3c)(a-2b+c)=0.
因为三角形的两条边的和大于第三条边,所以
a-b+3c≠0,
从而 a-2b+c=0,
即 2b=a+c.
6.3 项数不全
如果二次式中缺少一项或几项,长十字相乘仍然可用(通常更为简单).
【例5】分解因式:x
2
-y
2
+5x+3y+4.
【解】 由算式
1
1
1
1
1
4
得 x
2
-y
2
+5x+3y+4
=(x+y+1)(x-y+4).
在例5中,如果仅看x
2
-y
2
与x
2
+5x+4,也可能导出不完全正确的算式
114
111
在用第三个十字相乘时,可以发现第三列的4与1应当交换位置.
【例6】分解因式:x
2
+3xy+2y
2
+2x+4y.
【解】 由算式
1
1
2
1
0
2
得 x
2
+3xy+2y
2
+2x+4y
=(x+2y)(x+y+2).
6.4 能否分解
二元二次式并不是一定能分解的.如果三个十字相乘不能拼成一个长十字相乘,那么这
个二元二次式就不能分解.所以,在编制分解二元二次习题时,应当先拟好答案,即两个一
次因式,然后把它们相乘,导出一个二元二次式.换句话说,应当先写出长十字相乘的算式,
然后再写出二元二次式.如果随意地写一个二元二次式,那么多数是不能分解的.
【例7】
m
为什么数时,x
2
+7xy-18y
2
-5x+my-24可以分解为两个一次因式的积?
【解】 对于多项式x
2
+7xy-18y
2
,由算式
19
12
7
对于多项式x
2
-5x-24,由算式
1
1
5
8
3
这两个算式可以拼成长十字相乘
1
1
9
2
9
2
8
3
3
8
或
1
1
对第一个长十字相乘,有
9×3+(-2)×(-8)=43,
而对第二个长十字相乘,有
9×(-8)+(-2)×3=-78,
所以,m=43或m=-78时,x
2
+7xy-18y
2
-5x+my-24才可以分解,并且由第一个长十
字相乘,得
x
2
+7xy-18y
2
-5x+my-24
=(x+9y-8)(x-2y+3),
由第二个长十字相乘,得
x
2
+7xy-18y
2
-5x+my-24
=(x+9y+3)(x-2y-8).
小 结
x、y的二次式(或x、y、z的二次齐次式)应当用长十字相乘来分解
.
长十
字相乘由三个十字相乘组成,它们分别表示x、y的二次齐次式、不含x的二次
式(或y、z的二次齐次式)与不含y的二次式(或z、x的二次齐次式)的因式
分解
.
习 题 6
将以下各式分解因式:
1.x
2
+2xy+y
2
+3x+3y+2.
2.4x
2
-14xy+6y
2
-7x+y-2.
3.x
2
-y
2
-3z
2
-2xz+4yz.
4.2y
2
-5xy+2x
2
-ay-ax-a
2
.
5.a
2
-3b
2
-3c
2
+10bc-2ca-2ab.
6.2a
2
-7ab-22b
2
-5a+35b-3.
7.x
2
-2y
2
-3z
2
+xy+7yz+2xz.
8.2x
2
-6y
2
+3z
2
-xy+7xz+7yz.
9.4x
2
-9y
2
+2z
2
+6xz-3yz.
10.4x
2
+2z
2
+xy+9xz+2yz.
习题6
1.(x+y+1)(x+y+2)
2.(4x-2y+1)(z-3y-2)
3.(x+y-3z)(x-y+z)
4.(x-2y-a)(2x-y+a)
5.(a+b-3c)(a-3b+c)
6.(a+2b-3)(2a-11b+1)
7.(x-y+3z)(x+2y-z)
8.(x-2y+3z)(2x+3y+z)
9.(2x+3y+2z)(2x-3y+z)
10.(x+2z)(4x+y+z)
2024年3月23日发(作者:空绿兰)
6 二元二次式的分解
形如ax
2
+bxy+cy
2
+dx+ey+f的x、y的二元二次式也可以用十字相乘法来分解.
6.1 欲擒故纵
【例1】分解因式:x
2
+2xy-3y
2
+3x+y+2.
【解】 如果只有二次项x
2
+2xy-3y
2
,那么就由算式
11
13
2
得 x
2
+2xy-3y
2
=(x-y)(x+3y).
如果没有含y的项,那么对于多项式x
2
+3x+2,由算式
11
12
3
得 x
2
+3x+2=(x+1)(x+2).
如果没有含x的项,那么对于多项式-3y
2
+y+2,由算式
11
32
1
得 -3y
2
+y+2=(-y+1)(3y+2).
把以上三个算式“拼”在一起,写成
11
13
便得到所需要的分解:
x
2
+2xy-3y
2
+3x+y+2
=(x-y+1)(x+3y+2).
上面的算式称为长十字相乘,式中的三个十字叉乘就是上面所说的三次十字相乘(我们
省略了横线及横线下面的数).两次十字相乘就可以确定算是中的6个数,第三次十字相乘
只需利用已有的数进行检验,必要时把同一列的两个数的位置交换一下.
长十字中的第一行1-1+1表示因式x-y+1,第二行的1+3+2表示另一个因式x+
3y+2.
为了解决问题,常常先忽略一些条件,导出部分结果,然后再把几方面的结果综合起来,
这种欲擒故纵的方法在数学中屡见不鲜.
【例2】分解因式:6x
2
-5xy-6y
2
+2x+23y-20.
【解】 先进行两次十字相乘,由算式
1
2
(x)
2
3
5
(y)
(x)(1)
4
5
2
3
3
2
2
得 6x
2
-5xy-6y
2
=(2x-3y)(3x+2y),
6x
2
+2x-20=(2x+4)(3x-5).
为避免混淆,我们在算式中写上(x)、(y)、(1),表示相应的列是x、y的系数或常数
项.然后把两个算式拼成
(x)
2
3
(y)
3
2
(1)
4
5
检验一下,正好有 (-3)×(-5)+2×4=23,
于是 6x
2
-5xy-6y
2
+2x+23y-20
=(2x-3y+4)(3x+2y-5).
6.2 三元齐次
长十字相乘对于三个字母x、y、z的二次齐次式ax
2
+bxy+cy
2
+dxz+3yz+fz
2
也同样适
合.
【例3】分解因式:x
2
-6xy+9y
2
-5xz+15yz+6z
2
.
【解】 由算式
(x)
1
1
(y)
3
3
(z)
2
3
得 x
2
-6xy+9y
2
-5xz+15yz+6z
2
=(x-3y-2x)(x-3y-3z).
【例4】已知:a、b、c为三角形的三条边,且
a
2
+4ac+3c
2
-3ab-7bc+2b
2
=0.
求证:2b=a+c.
【证明】由算式
(a)
1
1
(b)
1
2
(c)
3
1
得 a
2
+4ac+3c
2
-3ab-7bc+2b
2
=(a-b+3c)(a-2b+c).
于是,由已知条件,得
(a-b+3c)(a-2b+c)=0.
因为三角形的两条边的和大于第三条边,所以
a-b+3c≠0,
从而 a-2b+c=0,
即 2b=a+c.
6.3 项数不全
如果二次式中缺少一项或几项,长十字相乘仍然可用(通常更为简单).
【例5】分解因式:x
2
-y
2
+5x+3y+4.
【解】 由算式
1
1
1
1
1
4
得 x
2
-y
2
+5x+3y+4
=(x+y+1)(x-y+4).
在例5中,如果仅看x
2
-y
2
与x
2
+5x+4,也可能导出不完全正确的算式
114
111
在用第三个十字相乘时,可以发现第三列的4与1应当交换位置.
【例6】分解因式:x
2
+3xy+2y
2
+2x+4y.
【解】 由算式
1
1
2
1
0
2
得 x
2
+3xy+2y
2
+2x+4y
=(x+2y)(x+y+2).
6.4 能否分解
二元二次式并不是一定能分解的.如果三个十字相乘不能拼成一个长十字相乘,那么这
个二元二次式就不能分解.所以,在编制分解二元二次习题时,应当先拟好答案,即两个一
次因式,然后把它们相乘,导出一个二元二次式.换句话说,应当先写出长十字相乘的算式,
然后再写出二元二次式.如果随意地写一个二元二次式,那么多数是不能分解的.
【例7】
m
为什么数时,x
2
+7xy-18y
2
-5x+my-24可以分解为两个一次因式的积?
【解】 对于多项式x
2
+7xy-18y
2
,由算式
19
12
7
对于多项式x
2
-5x-24,由算式
1
1
5
8
3
这两个算式可以拼成长十字相乘
1
1
9
2
9
2
8
3
3
8
或
1
1
对第一个长十字相乘,有
9×3+(-2)×(-8)=43,
而对第二个长十字相乘,有
9×(-8)+(-2)×3=-78,
所以,m=43或m=-78时,x
2
+7xy-18y
2
-5x+my-24才可以分解,并且由第一个长十
字相乘,得
x
2
+7xy-18y
2
-5x+my-24
=(x+9y-8)(x-2y+3),
由第二个长十字相乘,得
x
2
+7xy-18y
2
-5x+my-24
=(x+9y+3)(x-2y-8).
小 结
x、y的二次式(或x、y、z的二次齐次式)应当用长十字相乘来分解
.
长十
字相乘由三个十字相乘组成,它们分别表示x、y的二次齐次式、不含x的二次
式(或y、z的二次齐次式)与不含y的二次式(或z、x的二次齐次式)的因式
分解
.
习 题 6
将以下各式分解因式:
1.x
2
+2xy+y
2
+3x+3y+2.
2.4x
2
-14xy+6y
2
-7x+y-2.
3.x
2
-y
2
-3z
2
-2xz+4yz.
4.2y
2
-5xy+2x
2
-ay-ax-a
2
.
5.a
2
-3b
2
-3c
2
+10bc-2ca-2ab.
6.2a
2
-7ab-22b
2
-5a+35b-3.
7.x
2
-2y
2
-3z
2
+xy+7yz+2xz.
8.2x
2
-6y
2
+3z
2
-xy+7xz+7yz.
9.4x
2
-9y
2
+2z
2
+6xz-3yz.
10.4x
2
+2z
2
+xy+9xz+2yz.
习题6
1.(x+y+1)(x+y+2)
2.(4x-2y+1)(z-3y-2)
3.(x+y-3z)(x-y+z)
4.(x-2y-a)(2x-y+a)
5.(a+b-3c)(a-3b+c)
6.(a+2b-3)(2a-11b+1)
7.(x-y+3z)(x+2y-z)
8.(x-2y+3z)(2x+3y+z)
9.(2x+3y+2z)(2x-3y+z)
10.(x+2z)(4x+y+z)