该分解是由一个多项式表达为乘法因子,其可以是数字或字母或两者的方法。为了进行分解,将术语共同的因子组合在一起,然后将多项式分解为多个多项式。
因此,当因子相乘时,结果就是原始多项式。当您有代数表达式时,分解是一种非常有用的方法,因为它可以转换为几个简单项的乘法。例如:2a 2 + 2ab = 2a *(a + b)。
在某些情况下,由于多项式之间没有公因子,因此无法进行多项式分解。因此,这些代数表达式只能被自身和1整除。例如:x + y + z。
在代数表达式中,公因数是构成它的各项的最大公因数。
保理方法
有多种分解方法,具体取决于情况。其中一些如下:
按公因数分解
在这种方法中,可以识别出那些常见的因素。也就是说,在表达式中重复的那些。然后应用分配属性,采用最大公约数,并完成分解。
换句话说,确定了表达式的公因子,并用它除以每个项。结果项将与最大公因数相乘以表示因式分解。
例子1
系数(b 2 x)+(b 2 y)。
解
首先,找到每个项的公因数,在这种情况下为b 2,然后将项除以公因数,如下所示:
(b 2 x)/ b 2 = x
(b 2 y)/ b 2 = y。
表示因式分解,将公因数乘以结果项:
(b 2 x)+(b 2 y)= b 2(x + y)。
例子2
因子(2a 2 b 3)+(3ab 2)。
解
在这种情况下,我们在每个术语中都有两个重复的因子,分别是“ a”和“ b”,并且被提升为幂。为了考虑它们,首先将两个术语分解为它们的长格式:
2 * a * a * b * b * b + 3a * b * b
可以看出,因子“ a”在第二项中仅重复一次,因子“ b”在第二项中重复两次;因此在第一项中仅剩2个,因子“ a”和因子“ b”;第二学期只剩下3个。
因此,将“ a”和“ b”重复的时间写入并乘以每一项剩余的因子,如下图所示:
分组保理
由于并非在所有情况下都清楚地表达了多项式的最大公约数,因此有必要执行其他步骤以重写多项式并从而分解。
这些步骤之一是将多项式的项分为几组,然后使用公因子法。
例子1
因子ac + bc + ad + bd。
解
有两个共同点有4个因素:第一个是«c»,第二个是«d»。这样,两个术语就被分组和分开了:
(ac + bc)+(ad + bd)。
现在可以应用公共因子方法,将每个项除以其公共因子,然后将该公共因子与结果项相乘,如下所示:
(ac + bc)/ c = a + b
(ad + bd)/ d = a + b
c(a + b)+ d(a + b)。
现在我们得到了两个项都通用的二项式。为了将其分解,将其乘以其余因子;这样,您必须:
ac + bc + ad + bd = (c + d)*(a + b)。
检验保理
该方法用于分解二次多项式,也称为三项式。也就是结构为ax 2 ±bx + c的那些,其中“ a”的值不同于1。当三项式的形式为x 2 ±bx + c且“ a”的值时,也使用此方法。= 1。
例子1
因子x 2 + 5x + 6。
解
我们有一个x 2 ±bx + c 形式的二次多项式。要进行分解,您必须首先找到两个数字,相乘后得出结果“ c”(即6),并且它们的和等于系数“ b”,即5。这些数字分别是2和3 :
2 * 3 = 6
2 + 3 = 5。
因此,表达式被简化为:
(x 2 + 2x)+(3x + 6)
每个术语都有以下因素:
-对于(x 2 + 2x),采用通用项:x(x + 2)
-对于(3x + 6)= 3(x + 2)
因此,表达式为:
x(x +2)+ 3(x +2)。
由于我们有一个二项式的共同点,为了简化表达式,我们将其乘以其余项,我们必须:
x 2 + 5x + 6 =(x + 2)*(x + 3)。
例子2
因子4a 2 + 12a + 9 = 0。
解
我们有一个形式为ax 2 ±bx + cy 的二次多项式来分解它,将整个表达式乘以x 2的系数;在这种情况下,4。
4a 2 + 12a +9 = 0
4a 2(4)+ 12a(4)+ 9(4)= 0(4)
16 a 2 + 12a(4)+ 36 = 0
4 2 a 2 + 12a(4)+ 36 = 0
现在我们必须找到两个数字,当它们相乘时,结果为“ c”(即36),结果相加时得出的项“ a”的系数为6。
6 * 6 = 36
6 + 6 = 12。
这样,考虑到4 2 a 2 = 4a * 4a 来重写表达式。因此,分配属性适用于每个术语:
(4a + 6)*(4a + 6)。
最后,将表达式除以系数2;即4:
(第4 + 6)*(第4 + 6)/ 4 =((第4 + 6)/ 2)*((第4 + 6)/ 2)。
表达式如下:
4a 2 + 12a +9 =(2a +3)*(2a + 3)。
重视著名产品
在某些情况下,要使用上述方法充分分解多项式,这将是一个非常漫长的过程。
这就是为什么可以使用非凡产品的公式开发表达式,从而使过程变得更简单的原因。最广泛使用的著名产品包括:
-两个平方的差:(a 2 -b 2)=(a-b)*(a + b)
-总和的完美平方:a 2 + 2ab + b 2 =(a + b)2
-的差的平方完美:一个2 - 2AB + B 2 =(A - B)2
-两个立方体的差:a 3 -b 3 =(ab)*(a 2 + ab + b 2)
-两个立方体的总和:a 3 -b 3 =(a + b)*(a 2 -ab + b 2)
例子1
系数(5 2 -x 2)
解
在这种情况下,存在两个平方的差;因此,卓越的产品配方适用于:
(a 2 -b 2)=(a-b)*(a + b)
(5 2 -x 2)=(5-x)*(5 + x)
例子2
因子16x 2 + 40x + 25 2
解
在这种情况下,您有一个理想的总和平方,因为您可以确定两个平方的项,而剩余的项是将两个数乘以第一个项的平方根,再乘以第二个项的平方根的结果。
a 2 + 2ab + b 2 =(a + b)2
仅考虑第一和第三项的平方根,就可以计算出:
√(16x 2)= 4倍
√(25 2)= 5。
然后,用运算符将两个结果项分开表示,然后将整个多项式平方:
16x 2 + 40x + 25 2 =(4x + 5)2。
例子3
因子27a 3 -b 3
解
该表达式表示将两个因子求立方的减法。为了将它们分解,使用了立方差的显着乘积的公式,该公式为:
a 3 -b 3 =(ab)*(a 2 + ab + b 2)
因此,要进行分解,将二项式每个项的立方根乘以第一项的平方,再乘以第一项乘以第二项的乘积,再加上第二项的平方。
27a 3 -b 3
³√(27a 3)= 3a
³√(-b 3)= -b
27a 3 -b 3 =(3a-b)*
27a 3 -b 3 =(3a-b)*(9a 2 + 3ab + b 2)
用鲁菲尼法则分解
当多项式的阶次大于2时,将使用此方法,以便将表达式简化为几个次阶的多项式。
例子1
因数Q(X)= X 4 - 9X 2 + 4X + 12
解
首先,我们寻找除数为12的数字,这是独立项;它们是±1,±2,±3,±4,±6和±12。
然后将x替换为这些值,从最低到最高,从而确定除法将使用哪个值精确; 也就是说,余数必须为0:
x = -1
Q(-1)=( - 1)4 - 9(-1)2 + 4(-1)+ 12 = 0。
x = 1
Q(1)= 1 4 - 9(1)2 + 4(1)+ 12 = 8≠0。
x = 2
Q(2)= 2 4 - 9(2)2 + 4(2)+ 12 = 0。
对于每个除数,依此类推。在这种情况下,找到的因子是x = -1和x = 2。
现在,使用Ruffini方法,根据该方法,表达式的系数将除以找到的因子,以便精确地进行除法。多项式项从最高到最低指数排序;如果序列中缺少下一个学位的一项,则在其位置放置一个0。
系数按如下图所示的方案放置。
第一个系数降低并乘以除数。在这种情况下,第一个除数为-1,结果放在下一列中。然后,将具有获得的结果的系数的值垂直相加,并将结果放置在下面。以这种方式重复该过程直到最后一列。
然后,再次重复相同的过程,但使用第二除数(即2),因为表达式仍然可以简化。
因此,对于获得的每个根,多项式将具有项(x-a),其中“ a”是根的值:
(x-(-1))*(x-2)=(x + 1)*(x-2)
另一方面,这些项必须乘以Ruffini规则1:1和-6的其余部分,它们是代表度数的因子。这样,形成的表达式为:(x 2 + x-6)。
通过Ruffini方法获得多项式的因式分解结果是:
X 4 - 9X 2 + 4X + 12 =(X + 1)*(X - 2)*(X 2 + X - 6)
最后,可以将出现在前一个表达式中的2次多项式重写为(x + 3)(x-2)。因此,最终的因式分解为:
X 4 - 9X 2 + 4X + 12 =(X + 1)*(X - 2)*(X + 3)*(X-2)。
参考文献
- 亚瑟·古德曼(Arthur Goodman,LH)(1996)。具有解析几何的代数和三角学。培生教育。
- J,V.(2014)。如何教孩子关于多项式的因式分解。
- 曼努埃尔·莫里略(Manuel Morillo),AS(SF)。应用基础数学。
- Roelse,PL(1997)。有限域上多项式因式分解的线性方法:理论和实现。埃森大学。
- Sharpe,D。(1987)。环和分解。