因式分解公式大全
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因式分解公式一览表,因式分解的全部公式法沪教版因式分解经常会用到公式1、平方差公式,a²-b²=(a+b)(a-b)2、完全平方和公式:a²+2ab+b²=(a+b)²3、完全平方差公式:a²-2ab+b²=(a-b)²4、二次项系数为1的二次三项式的十字相乘法:x方+(a+b)x+ab=(x+a)(x+b)5、二次三项式的求根公式法ax方+bx+c=a(x-x1)(x-x2)(a≠0)这当中,x1、x2为方程ax方+bx+c=0的两根。
因式分解的方式经常会用到的还有提取公因式法,分组分解法,十字相乘法,配方式,换元法,添项拆项法等。
答:因式分解又叫分解因式。
它贯穿了初等数学和高等数学的整个运算过程。
因式分解的方式不少在这里简述公式法。
1,平方差公:α方一b方=(α+b)(α一b)。
2,完全平方公式:α方±2αb+b方=(α±b)方。
3,立方和公式:α立方+b立方=(α+b)(α方一αb+b方)。
4,立方差公式:α立方一b立方=(α一b)(α方+αb+b 方)。
5,完全立和公式:α立方+3α方b十3αb方十b立方=(α+b)立。
6,α立方一3α方b+3αb方一b立方=(α一b)立方。
7求根公式法。
因式分解公式:平方差公式:(a+b)(a-b)=a²-b²完全平方公式:(a±b)²=a²±2ab+b²把式子倒过来:(a+b)(a-b)=a²-b²a²±2ab+b²= (a±b)²就变成了因式分解,因为这个原因,我们把用利用平方差公式和完全平方公式进行因式分解的方式称之为公式法。
例子:1、25-16x²=5²-(4x)²=(5+4x)(5-4x)2、p4-1=(p²+1)(p²-1)=(p²+1)(p+1)(p-1)3、x²+14x+49=x²+2·7·x+7²=(x+7)²4、(m-2n)²-2(2n-m)(m+n)+(m+n)²=(m-2n)²+2(m-2n)²(m+n)+(m+n)²=[(m-2n)+(m+n)]²=(2m-n)²因式分解经常会用到公式1、平方差公式:a²-b²=(a+b)(a-b)。
公式及方法大全待定系数法(因式分解)待定系数法是数学中的一种重要的解题方法,应用很广泛,这里介绍它在中的应用.在因式分解时,一些经过分析,可以断定它能分解成某几个因式,但这几个因式中的某些系数尚未确定,这时可以用一些字母来表示待定的系数.由于该多项式等于这几个因式的乘积,根据多项式恒等的性质,两边对应项系数应该相等,或取多项式中原有字母的几个特殊值,列出关于待定系数的方程(或方程组),解出待定字母系数的值,这种因式分解的方法叫作待定系数法.常用的公式:例1 分解因式:x2+3xy+2y2+4x+5y+3.分析由于(x2+3xy+2y2)=(x+2y)(x+y),若原式可以分解因式,那么它的两个一次项一定是x+2y+m和x+y+n 的形式,应用待定系数法即可求出m和n,使问题得到解决.解设x2+3xy+2y2+4x+5y+3=(x+2y+m)(x+y+n)=x2+3xy+2y2+(m+n)x+(m+2n)y+mn,比较两边对应项的系数,则有解之得m=3,n=1.所以原式=(x+2y+3)(x+y+1).说明本题也可用,请同学们自己解一下.例2 分解因式:x4-2x3-27x2-44x+7.分析本题所给的是一元整多项式,根据前面讲过的,若原式有有理根,则只可能是±1,±7(7的约数),经检验,它们都不是原式的根,所以,在集内,原式没有一次因式.如果原式能分解,只能分解为(x2+ax+b)(x2+cx+d)的形式.解设原式=(x2+ax+b)(x2+cx+d)=x4+(a+c)x3+(b+d+ac)x2+(ad+bc)x+bd,所以有由bd=7,先考虑b=1,d=7有所以原式=(x2-7x+1)(x2+5x+7).说明由于因式分解的唯一性,所以对b=-1,d=-7等可以不加以考虑.本题如果b=1,d=7代入方程组后,无法确定a,c的值,就必须将bd=7的其他解代入,直到求出待定系数为止.本题没有一次因式,因而无法运用求根法分解因式.但利用待定系数法,使我们找到了二次因式.由此可见,待定系数法在因式分解中也有用武之地.求根法(因式分解)我们把形如anxn+an-1xn-1+…+a1x+a0(n为非负整数)的代数式称为关于x的一元多项式,并用f(x),g(x),…等记号表示,如f(x)=x2-3x+2,g(x)=x5+x2+6,…,当x=a时,多项式f(x)的值用f(a)表示.如对上面的多项式f(x) f(1)=12-3×我们把形如an x n+an-1x n-1+…+a1x+a(n为非负整数)的代数式称为关于x的一元多项式,并用f(x),g(x),…等记号表示,如f(x)=x2-3x+2,g(x)=x5+x2+6,…,当x=a时,f(x)的值用f(a)表示.如对上面的多项式f(x)f(1)=12-3×1+2=0;f(-2)=(-2)2-3×(-2)+2=12.若f(a)=0,则称a为多项式f(x)的一个根.定理1(因式定理) 若a是一元多项式f(x)的根,即f(a)=0成立,则多项式f(x)有一个因式x-a.根据因式定理,找出一元多项式f(x)的一次因式的关键是求多项式f(x)的根.对于任意多项式f(x),要求出它的根是没有一般方法的,然而当多项式f(x)的都是时,即整系数多项式时,经常用下面的定理来判定它是否有有理根.定理2的根,则必有p是a0的,q是an的约数.特别地,当a=1时,整系数多项式f(x)的整数根均为an的约数.我们根据上述定理,用求多项式的根来确定多项式的一次因式,从而对多项式进行.例2 分解因式:x3-4x2+6x-4.分析这是一个整系数一元多项式,原式若有整数根,必是-4的约数,逐个检验-4的约数:±1,±2,±4,只有f(2)=23-4×22+6×2-4=0,即x=2是原式的一个根,所以根据定理1,原式必有因式x-2.解法1 用分组分解法,使每组都有因式(x-2).原式=(x3-2x2)-(2x2-4x)+(2x-4)=x2(x-2)-2x(x-2)+2(x-2)解法2 用多项式除法,将原式除以(x-2),所以原式=(x-2)(x2-2x+2).说明在上述解法中,特别要注意的是多项式的有理根一定是-4的约数,反之不成立,即-4的约数不一定是多项式的根.因此,必须对-4的约数逐个代入多项式进行验证.例3 分解因式:9x4-3x3+7x2-3x-2.分析因为9的约数有±1,±3,±9;-2的约数有±1,为:所以,原式有因式9x2-3x-2.解 9x4-3x3+7x2-3x-2=9x4-3x3-2x2+9x2-3x-2=x2(9x3-3x-2)+9x2-3x-2=(9x2-3x-2)(x2+1)说明若整系数多项式有根,可将所得出的含有分数的因式化为整系数因式,如上题中的因式可以化为9x2-3x-2,这样可以简化分解过程.总之,对一元高次多项式f(x),如果能找到一个一次因式(x-a),那么f(x)就可以分解为(x-a)g(x),而g(x)是比f(x)低一次的一元多项式,这样,我们就可以继续对g(x)进行分解了.双十字相乘法(因式分解)分解二次三项式时,我们常用十字相乘法.对于某些二元二次六项式(ax2+bxy+cy2+dx+ey+f),我们也可以用十字相乘法分解因式.例如,分解因式2x2-7xy-22y2-5x+35y-3.我们将上式按x降幂排列,并把y当作常数,于是上式可变形为 2x2-(5+7y)x-(22y2-35y+3),可分解二次三项式时,我们常用.对于某些二元二次六项式(ax2+bxy+cy2+dx+ey+f),我们也可以用十字相乘法分解因式.例如,分解因式2x2-7xy-22y2-5x+35y-3.我们将上式按x降幂排列,并把y当作,于是上式可变形为2x2-(5+7y)x-(22y2-35y+3),可以看作是关于x的二次三项式.对于常数项而言,它是关于y的二次三项式,也可以用十字相乘法,分解为即-22y2+35y-3=(2y-3)(-11y+1).再利用十字相乘法对关于x的二次三项式分解所以原式=[x+(2y-3)][2x+(-11y+1)]=(x+2y-3)(2x-11y+1).上述因式分解的过程,实施了两次十字相乘法.如果把这两个步骤中的十字相乘图合并在一起,可得到下图:它表示的是下面三个关系式:(x+2y)(2x-11y)=2x2-7xy-22y2;(x-3)(2x+1)=2x2-5x-3;(2y-3)(-11y+1)=-22y2+35y-3.这就是所谓的双十字相乘法.用双十字相乘法对多项式ax2+bxy+cy2+dx+ey+f进行因式分解的步骤是:(1)用十字相乘法分解ax2+bxy+cy2,得到一个十字相乘图(有两列);(2)把常数项f分解成两个因式填在第三列上,要求第二、第三列构成的十字交叉之积的和等于原式中的ey,第一、第三列构成的十字交叉之积的和等于原式中的dx.例1 分解因式:(1)x2-3xy-10y2+x+9y-2;(2)x2-y2+5x+3y+4;(3)xy+y2+x-y-2;(4)6x2-7xy-3y2-xz+7yz-2z2.解 (1)原式=(x-5y+2)(x+2y-1).(2)原式=(x+y+1)(x-y+4).(3)原式中缺x2项,可把这一项的系数看成0来分解.原式=(y+1)(x+y-2).(4)原式=(2x-3y+z)(3x+y-2z).说明 (4)中有三个字母,解法仍与前面的类似.笔算开平方对于一个数的开方,可以不用计算机,也不用查表,直接笔算出来,下面通过一个例子来说明如何笔算开平方,对于其它数只需模仿即可例求的平方根.第一步,先将被开方的数,从小数点位置向左右每隔两位用逗号,分段,如把数分段成3,,41.第二步,找出第一段数字的初商,使初商的平方不超过第一段数字,而初商加1的平方则大于第一段数字,本例中第一段数字为3,初商为1,因为12=1<3,而(1+1)2=4>3.第三步,用第一段数字减去初商的平方,并移下第二段数字,组成第一余数,在本例中第一余数为216.第四步,找出试商,使(20×初商+试商)×试商不超过第一余数,而【20×初商+(试商+1)】×(试商+1)则大于第一余数.第五步,把第一余数减去(20×初商+试商)×试商,并移下第三段数字,组成第二余数,本例中试商为7,第二余数为2748.依此法继续做下去,直到移完所有的段数,若最后余数为零,则开方运算告结束.若余数永远不为零,则只能取某一精度的近似值.第六步,定小数点位置,平方根小数点位置应与被开方数的小数点位置对齐.本例的算式如下:【方根与根式】数a的n次方根是指求一个,它的n次方恰好等于的n 次方根记为(n为大于1的自然数).作为式,称为根式.n称为根,a 称为根底数.在范围内,负数不能开偶次方,一个正数开偶次方有两个方根,其相同,符号相反.【算术根】的正方根称为算术根.零的算术根规定为.【基本性质】由方根的定义,有根式运算【乘积的方根】乘积的方根等于各因子同次方根的乘积;反过来,同次方根的乘积等于乘积的同次方根,即≥0,b≥0)【分式的方根】分式的方根等于分子、分母同次方根相除,即≥0,b>0)【根式的乘方】≥0)【根式化简】≥0)≥0,d≥0)≥0,d≥0)【同类根式及其加减运算】根指数和根底数都相同的根式称为同类根式,只有同类根式才可用加减运算加以合并.进位制的基与数字任一可表为通常意义下的有限小数或无限小数,各数字的值与数字所在的位置有关,任何位置的数字当小数点向右移一位时其值扩大10倍,当小数点向左移一位时其值缩小10倍.例如一般地,任一正数a可表为这就是10进数,记作a(10),数10称为进位制的基,式中ai在{0,1,2,L,9}中取值,称为10进数的数字,显然没有理由说进位制的基不可以取其他的数.现在取q为任意大于1的当作进位制的基,于是就得到q进数表示(1)式中数字ai在{0,1,2,...,q-1}中取值,an an-1...a1a称为q进数a(q)的整数部分,记作[a(q)];a-1a-2 ...称为a(q)的分数部分,记作{a(q)}.常用进位制,除10进制外,还有2进制、8进制、16进制等,其数字如下2进制 0, 18进制 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 716进制 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9各种进位制的相互转换1q→10转换适用通常的10进数,根据公式(1),可以把q进数a(q)转换为10进数表示.例如210→q转换转换时必须分为部分和部分进行.对于整数部分其步骤是:(1) 用q去除[a(10)],得到和.(2) 记下余数作为q进数的最后一个数字.(3) 用商替换[a(10)]的位置重复(1)和(2)两步,直到商等于零为止.对于分数部分其步骤是:(1)用q去{a(10)}.(2)记下乘积的整数部分作为q进数的分数部分第一个数字.(3)用乘积的分数部分替换{a(10)}的位置,重复(1)和(2)两步,直到乘积变为整数为止,或直到所需要的位数为止.例如:(10)= (8)整数部分的草式分数部分的草式3p→q转换通常情况下其步骤是:a(p)→a(10)→a(q).如果p,q是同一数s的不同次,其步骤是:a(p)→a(s)→a(q).例如,8进数(8)转换为16进数时,由于8=23,16=24,所以s=2,其步骤是:首先把8进数的每个数字根据8-2转换表转换为2进数(三位一组)(8)=001 010 101 011(2)然后把2进数的所有数字从小数点起(左和右)每四位一组分组,从16-2转换表中逐个记下对应的16进数的数字,即正多边形各量换算公式n为边数R为外接圆半径 a为边长爎为内切圆半径为圆心角 S为多边形面积重心G与外接圆心O重合正多边形各量换算公式表各量正三角形n为边数R为半径a为边长爎为半径为圆心角 S为面积重心G与外接圆心O重合正多边形各量换算公式表各量正五边形正六边形正n边形图形Sa RR ar或许你还对作图感兴趣:所谓初等几何作图问题,是指使用无刻度的直尺和圆规来作图.若使用尺规有限次能作出几何图形,则称为作图可能,或者说欧几里得作图法是可能的,否则称为作图不可能.很多平面图形可以用直尺和圆规作出,例如上面列举的正五边形、正六边形、正八边形、正十边形等.而另一些就不能作出,例如正七边形、正九边形、正十一边形等,这些多边形只能用近似作图法.如何判断哪些作图可能,哪些作图不可能呢直到百余年前,用代数的方法彻底地解决了这个问题,即给出一个关于尺规作图可能性的准则:作图可能的充分必要条件是,这个作图问题中必需求出的未知量能够由若干已知量经过有限次有理运算及开平方运算而算出.几千年来许多数学家耗费了不少的精力,企图解决所谓“几何三大问题”:立方倍积问题,即作一个立方体,使它的体积二倍于一已知立方体的体积.三等分角问题,即三等分一已知角.化圆为方问题,即作一正方形,使它的面积等于一已知圆的面积.后来已严格证明了这三个问题不能用尺规作图.代数式的求值代数式的求值与代数式的恒等变形关系十分密切.许多代数式是先化简再求值,特别是有附加条件的代数式求值问题,往往需要利用乘法公式、绝对值与算术根的性质、分式的基本性质、通分、求值中的方法技巧主要是式恒等变形的技能、技巧和方法.下面结合例题逐一介绍.1.利用因式分解方法求值因式分解是重要的一种代数恒等变形,在代数式化简求值中,经常被采用.分析 x的值是通过一个一元二次方程给出的,若解出x后,再求值,将会很麻烦.我们可以先将所求的代数式变形,看一看能否利用已知条件.解已知条件可变形为3x2+3x-1=0,所以6x4+15x3+10x2=(6x4+6x3-2x2)+(9x3+9x2-3x)+(3x2+3x-1)+1=(3x2+3x-1)(2z2+3x+1)+1=0+1=1.说明在求代数式的值时,若已知的是一个或几个代数式的值,这时要尽可能避免解(或方程组),而要将所要求值的代数式适当变形,再将已知的代数式的值整体代入,会使问题得到简捷的解答.例2 已知a,b,c为实数,且满足下式:a2+b2+c2=1,①求a+b+c的值.解将②式变形如下即所以a+b+c=0或bc+ac+ab=0.若bc+ac+ab=0,则(a+b+c)2=a2+b2+c2+2(bc+ac+ab)=a2+b2+c2=1,所以 a+b+c=±1.所以a+b+c的值为0,1,-1.说明本题也可以用如下方法对②式变形:即前一解法是加一项,再减去一项;这个解法是将3拆成1+1+1,最终都是将②式变形为两个式子之积等于零的形式.2.利用公式求值例3 已知x+y=m,x3+y3=n,m≠0,求x2+y2的值.解因为x+y=m,所以m3=(x+y)3=x3+y3+3xy(x+y)=n+3m·xy,所以求x2+6xy+y2的值.分析将x,y的值直接代入计算较繁,观察发现,已知中x,y的值正好是一对共轭,所以很容易计算出x+y与xy的值,由此得到以下解法.解 x2+6xy+y2=x2+2xy+y2+4xy=(x+y)2+4xy3.设参数法与换元法求值如果代数式字母较多,式子较繁,为了使求值简便,有时可增设一些(也叫辅助),以便沟通数量关系,这叫作设参数法.有时也可把代数式中某一部分式子,用另外的一个字母来替换,这叫换元法.分析本题的已知条件是以连比形式出现,可引入参数k,用它表示连比的比值,以便把它们分割成几个等式.x=(a-b)k,y=(b-c)k,z=(c-a)k.所以x+y+z=(a-b)k+(b-c)k+(c-a)k=0.u+v+w=1,①由②有把①两边平方得u2+v2+w2+2(uv+vw+wu)=1,所以u2+v2+w2=1,即两边平方有所以4.利用非负数的性质求值若几个非的和为,则每个非负数都为零,这个性质在代数式求值中经常被使用.例8 若x2-4x+|3x-y|=-4,求y x的值.分析与解x,y的值均未知,而题目却只给了一个方程,似乎无法求值,但仔细挖掘题中的隐含条件可知,可以利用非负数的性质求解.因为x2-4x+|3x-y|=-4,所以x2-4x+4+|3x-y|=0,即 (x-2)2+|3x-y|=0.所以 y x=62=36.例9 未知数x,y满足(x2+y2)m2-2y(x+n)m+y2+n2=0,其中m,n表示非零已知数,求x,y 的值.分析与解两个未知数,一个方程,对方程左边的代数式进行恒等变形,经过配方之后,看是否能化成非负数和为零的形式.将已知等式变形为m2x2+m2y2-2mxy-2mny+y2+n2=0,(m2x2-2mxy+y2)+(m2y2-2mny+n2)=0,即 (mx-y)2+(my-n)2=0.5.利用分式、根式的性质求值分式与根式的化简求值问题,内容相当丰富,因此设有专门讲座介绍,这里只分别举一个例子略做说明.例10 已知xyzt=1,求下面代数式的值:分析直接通分是笨拙的解法,可以利用条件将某些项的形式变一变.解根据分式的基本性质,分子、分母可以同时乘以一个不为零的式子,分式的值不变.利用已知条件,可将前三个分式的分母变为与第四个相同.同理分析计算时应注意观察式子的特点,若先分母有理化,计算反而复杂.因为这样一来,原式的对称性就被破坏了.这里所言的对称性是分利用这种对称性,或称之为整齐性,来简化我们的计算.同样(但请注意算术根!)将①,②代入原式有练习六2.已知x+y=a,x2+y2=b2,求x4+y4的值.3.已知a-b+c=3,a2+b2+c2=29,a3+b3+c3=45,求ab(a+b)+bc(b+c)+ca(c+a)的值.5.设a+b+c=3m,求(m-a)3+(m-b)3+(m-c)3-3(m-a)(m-b)(m-c)的值.8.已知13x2-6xy+y2-4x+1=0,求(x+y)13·x10的值.。
初中数学因式分解公式把一个多项式在一个范围化为几个整式的积的形式,这种式子变形叫做这个多项式的因式分解。
下面总结了初中数学因式分解公式,供大家参考。
因式分解常用公式1、平方差公式:a²-b²=(a+b)(a-b)。
2、完全平方公式:a²+2ab+b²=(a+b)²。
3、立方和公式:a³+b³=(a+b)(a²-ab+b²)。
4、立方差公式:a³-b³=(a-b)(a²+ab+b²)。
5、完全立方和公式:a³+3a²b+3ab²+b³=(a+b)³。
6、完全立方差公式:a³-3a²b+3ab²-b³=(a-b)³。
7、三项完全平方公式:a²+b²+c²+2ab+2bc+2ac=(a+b+c)²。
8、三项立方和公式:a³+b³+c³-3abc=(a+b+c)(a²+b²+c²-ab-bc-ac)。
因式分解方法1、提公因式法如果一个多项式的各项有公因式,可以把这个公因式提出来,从而将多项式化成两个因式乘积的形式,这种分解因式的方法叫做提公因式法。
各项都含有的公共的因式叫做这个多项式各项的公因式。
公因式可以是单项式,也可以是多项式。
具体方法:在确定公因式前,应从系数和因式两个方面考虑。
当各项系数都是整数时,公因式的系数应取各项系数的最大公约数字母取各项的相同的字母,而且各字母的指数取次数最低的。
当各项的系数有分数时,公因式系数为各分数的最大公约数。
如果多项式的第一项为负,要提出负号,使括号内的第一项的系数成为正数。
提出负号时,多项式的各项都要变号。
基本步骤:(1)找出公因式;(2)提公因式并确定另一个因式;①找公因式可按照确定公因式的方法先确定系数再确定字母;②提公因式并确定另一个因式,注意要确定另一个因式,可用原多项式除以公因式,所得的商即是提公因式后剩下的一个因式,也可用公因式分别除去原多项式的每一项,求的剩下的另一个因式;③提完公因式后,另一因式的项数与原多项式的项数相同。
公式及方法大全待定系数法(因式分解)待定系数法是数学中的一种重要的解题方法,应用很广泛,这里介绍它在因式分解中的应用.在因式分解时,一些多项式经过分析,可以断定它能分解成某几个因式,但这几个因式中的某些系数尚未确定,这时可以用一些字母来表示待定的系数.由于该多项式等于这几个因式的乘积,根据多项式恒等的性质,两边对应项系数应该相等,或取多项式中原有字母的几个特殊值,列出关于待定系数的方程(或方程组),解出待定字母系数的值,这种因式分解的方法叫作待定系数法.常用的因式分解公式:例1 分解因式:x2+3xy+2y2+4x+5y+3.分析由于(x2+3xy+2y2)=(x+2y)(x+y),若原式可以分解因式,那么它的两个一次项一定是x+2y+m和x+y+n的形式,应用待定系数法即可求出m和n,使问题得到解决.解设x2+3xy+2y2+4x+5y+3=(x+2y+m)(x+y+n)=x2+3xy+2y2+(m+n)x+(m+2n)y+mn,比较两边对应项的系数,则有解之得m=3,n=1.所以原式=(x+2y+3)(x+y+1).说明本题也可用双十字相乘法,请同学们自己解一下.例2 分解因式:x4-2x3-27x2-44x+7.分析本题所给的是一元整系数多项式,根据前面讲过的求根法,若原式有有理根,则只可能是±1,±7(7的约数),经检验,它们都不是原式的根,所以,在有理数集内,原式没有一次因式.如果原式能分解,只能分解为(x2+ax+b)(x2+cx+d)的形式.解设原式=(x2+ax+b)(x2+cx+d)=x4+(a+c)x3+(b+d+ac)x2+(ad+bc)x+bd,所以有由bd=7,先考虑b=1,d=7有所以原式=(x2-7x+1)(x2+5x+7).说明由于因式分解的唯一性,所以对b=-1,d=-7等可以不加以考虑.本题如果b=1,d=7代入方程组后,无法确定a,c的值,就必须将bd=7的其他解代入方程组,直到求出待定系数为止.本题没有一次因式,因而无法运用求根法分解因式.但利用待定系数法,使我们找到了二次因式.由此可见,待定系数法在因式分解中也有用武之地.求根法(因式分解)我们把形如anxn+an-1xn-1+…+a1x+a0(n为非负整数)的代数式称为关于x的一元多项式,并用f(x),g(x),…等记号表示,如f(x)=x2-3x+2,g(x)=x5+x2+6,…,当x=a时,多项式f(x)的值用f(a)表示.如对上面的多项式f(x) f(1)=12-3×我们把形如a n x n+a n-1x n-1+…+a1x+a0(n为非负整数)的代数式称为关于x的一元多项式,并用f(x),g(x),…等记号表示,如f(x)=x2-3x+2,g(x)=x5+x2+6,…,当x=a时,多项式f(x)的值用f(a)表示.如对上面的多项式f(x)f(1)=12-3×1+2=0;f(-2)=(-2)2-3×(-2)+2=12.若f(a)=0,则称a为多项式f(x)的一个根.定理1(因式定理) 若a是一元多项式f(x)的根,即f(a)=0成立,则多项式f(x)有一个因式x-a.根据因式定理,找出一元多项式f(x)的一次因式的关键是求多项式f(x)的根.对于任意多项式f(x),要求出它的根是没有一般方法的,然而当多项式f(x)的系数都是整数时,即整系数多项式时,经常用下面的定理来判定它是否有有理根.定理2的根,则必有p是a0的约数,q是a n的约数.特别地,当a0=1时,整系数多项式f(x)的整数根均为a n的约数.我们根据上述定理,用求多项式的根来确定多项式的一次因式,从而对多项式进行因式分解.例2 分解因式:x3-4x2+6x-4.分析这是一个整系数一元多项式,原式若有整数根,必是-4的约数,逐个检验-4的约数:±1,±2,±4,只有f(2)=23-4×22+6×2-4=0,即x=2是原式的一个根,所以根据定理1,原式必有因式x-2.解法1 用分组分解法,使每组都有因式(x-2).原式=(x3-2x2)-(2x2-4x)+(2x-4)=x2(x-2)-2x(x-2)+2(x-2)=(x-2)(x2-2x+2).解法2 用多项式除法,将原式除以(x-2),所以原式=(x-2)(x2-2x+2).说明在上述解法中,特别要注意的是多项式的有理根一定是-4的约数,反之不成立,即-4的约数不一定是多项式的根.因此,必须对-4的约数逐个代入多项式进行验证.例3 分解因式:9x4-3x3+7x2-3x-2.分析因为9的约数有±1,±3,±9;-2的约数有±1,为:所以,原式有因式9x2-3x-2.解9x4-3x3+7x2-3x-2=9x4-3x3-2x2+9x2-3x-2=x2(9x3-3x-2)+9x2-3x-2=(9x2-3x-2)(x2+1)=(3x+1)(3x-2)(x2+1)说明若整系数多项式有分数根,可将所得出的含有分数的因式化为整系数因式,如上题中的因式可以化为9x2-3x-2,这样可以简化分解过程.总之,对一元高次多项式f(x),如果能找到一个一次因式(x-a),那么f(x)就可以分解为(x-a)g(x),而g(x)是比f(x)低一次的一元多项式,这样,我们就可以继续对g(x)进行分解了.双十字相乘法(因式分解)分解二次三项式时,我们常用十字相乘法.对于某些二元二次六项式(ax2+bxy+cy2+dx+ey+f),我们也可以用十字相乘法分解因式.例如,分解因式2x2-7xy-22y2-5x+35y-3.我们将上式按x降幂排列,并把y当作常数,于是上式可变形为2x2-(5+7y)x-(22y2-35y+3),可分解二次三项式时,我们常用十字相乘法.对于某些二元二次六项式(ax2+bxy+cy2+dx+ey+f),我们也可以用十字相乘法分解因式.例如,分解因式2x2-7xy-22y2-5x+35y-3.我们将上式按x降幂排列,并把y当作常数,于是上式可变形为2x2-(5+7y)x-(22y2-35y+3),可以看作是关于x的二次三项式.对于常数项而言,它是关于y的二次三项式,也可以用十字相乘法,分解为即-22y2+35y-3=(2y-3)(-11y+1).再利用十字相乘法对关于x的二次三项式分解所以原式=[x+(2y-3)][2x+(-11y+1)]=(x+2y-3)(2x-11y+1).上述因式分解的过程,实施了两次十字相乘法.如果把这两个步骤中的十字相乘图合并在一起,可得到下图:它表示的是下面三个关系式:(x+2y)(2x-11y)=2x2-7xy-22y2;(x-3)(2x+1)=2x2-5x-3;(2y-3)(-11y+1)=-22y2+35y-3.这就是所谓的双十字相乘法.用双十字相乘法对多项式ax2+bxy+cy2+dx+ey+f进行因式分解的步骤是:(1)用十字相乘法分解ax2+bxy+cy2,得到一个十字相乘图(有两列);(2)把常数项f分解成两个因式填在第三列上,要求第二、第三列构成的十字交叉之积的和等于原式中的ey,第一、第三列构成的十字交叉之积的和等于原式中的dx.例1 分解因式:(1)x2-3xy-10y2+x+9y-2;(2)x2-y2+5x+3y+4;(3)xy+y2+x-y-2;(4)6x2-7xy-3y2-xz+7yz-2z2.解(1)原式=(x-5y+2)(x+2y-1).(2)原式=(x+y+1)(x-y+4).(3)原式中缺x2项,可把这一项的系数看成0来分解.原式=(y+1)(x+y-2).(4)原式=(2x-3y+z)(3x+y-2z).说明(4)中有三个字母,解法仍与前面的类似.笔算开平方对于一个数的开方,可以不用计算机,也不用查表,直接笔算出来,下面通过一个例子来说明如何笔算开平方,对于其它数只需模仿即可例求316.4841的平方根.第一步,先将被开方的数,从小数点位置向左右每隔两位用逗号,分段,如把数316.4841分段成3,16.48,41.第二步,找出第一段数字的初商,使初商的平方不超过第一段数字,而初商加1的平方则大于第一段数字,本例中第一段数字为3,初商为1,因为12=1<3,而(1+1)2=4>3.第三步,用第一段数字减去初商的平方,并移下第二段数字,组成第一余数,在本例中第一余数为216.第四步,找出试商,使(20×初商+试商)×试商不超过第一余数,而【20×初商+(试商+1)】×(试商+1)则大于第一余数.第五步,把第一余数减去(20×初商+试商)×试商,并移下第三段数字,组成第二余数,本例中试商为7,第二余数为2748.依此法继续做下去,直到移完所有的段数,若最后余数为零,则开方运算告结束.若余数永远不为零,则只能取某一精度的近似值.第六步,定小数点位置,平方根小数点位置应与被开方数的小数点位置对齐.本例的算式如下:根式的概念【方根与根式】数a的n次方根是指求一个数,它的n次方恰好等于a.a的n次方根记为(n为大于1的自然数).作为代数式,称为根式.n称为根指数,a称为根底数.在实数范围内,负数不能开偶次方,一个正数开偶次方有两个方根,其绝对值相同,符号相反.【算术根】正数的正方根称为算术根.零的算术根规定为零.【基本性质】由方根的定义,有根式运算【乘积的方根】乘积的方根等于各因子同次方根的乘积;反过来,同次方根的乘积等于乘积的同次方根,即≥0,b≥0)【分式的方根】分式的方根等于分子、分母同次方根相除,即≥0,b>0)【根式的乘方】≥0)【根式化简】≥0)≥0,d≥0)≥0,d≥0)【同类根式及其加减运算】根指数和根底数都相同的根式称为同类根式,只有同类根式才可用加减运算加以合并.进位制的基与数字任一正数可表为通常意义下的有限小数或无限小数,各数字的值与数字所在的位置有关,任何位置的数字当小数点向右移一位时其值扩大10倍,当小数点向左移一位时其值缩小10倍.例如一般地,任一正数a可表为这就是10进数,记作a(10),数10称为进位制的基,式中ai在{0,1,2,L,9}中取值,称为10进数的数字,显然没有理由说进位制的基不可以取其他的数.现在取q为任意大于1的正整数当作进位制的基,于是就得到q进数表示(1)式中数字ai在{0,1,2,...,q-1}中取值,a n a n-1...a1a0称为q进数a(q)的整数部分,记作[a(q)];a-1a-2 ...称为a(q)的分数部分,记作{a(q)}.常用进位制,除10进制外,还有2进制、8进制、16进制等,其数字如下2进制0, 18进制0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 716进制0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9各种进位制的相互转换1 q→10转换适用通常的10进数四则运算规则,根据公式(1),可以把q进数a(q)转换为10进数表示.例如2 10→q转换转换时必须分为整数部分和分数部分进行.对于整数部分其步骤是:(1) 用q去除[a(10)],得到商和余数.(2) 记下余数作为q进数的最后一个数字.(3) 用商替换[a(10)]的位置重复(1)和(2)两步,直到商等于零为止.对于分数部分其步骤是:(1)用q去乘{a(10)}.(2)记下乘积的整数部分作为q进数的分数部分第一个数字.(3)用乘积的分数部分替换{a(10)}的位置,重复(1)和(2)两步,直到乘积变为整数为止,或直到所需要的位数为止.例如:103.118(10)=147.074324 (8)整数部分的草式分数部分的草式3 p→q转换通常情况下其步骤是:a(p)→a(10)→a(q).如果p,q是同一数s的不同次幂,其步骤是:a(p)→a(s)→a(q).例如,8进数127.653(8)转换为16进数时,由于8=23,16=24,所以s=2,其步骤是:首先把8进数的每个数字根据8-2转换表转换为2进数(三位一组)127.653(8)=001 010 111.110 101 011(2)然后把2进数的所有数字从小数点起(左和右)每四位一组分组,从16-2转换表中逐个记下对应的16进数的数字,即正多边形各量换算公式n为边数 R为外接圆半径a为边长爎为内切圆半径为圆心角S为多边形面积重心G与外接圆心O重合正多边形各量换算公式表各量正三角形n为边数 R为外接圆半径a为边长爎为内切圆半径为圆心角S为多边形面积重心G与外接圆心O重合正多边形各量换算公式表各量正三角形正方形正五边形正六边形正n边形或许你还对作图感兴趣:正多边形作图所谓初等几何作图问题,是指使用无刻度的直尺和圆规来作图.若使用尺规有限次能作出几何图形,则称为作图可能,或者说欧几里得作图法是可能的,否则称为作图不可能.很多平面图形可以用直尺和圆规作出,例如上面列举的正五边形、正六边形、正八边形、正十边形等.而另一些就不能作出,例如正七边形、正九边形、正十一边形等,这些多边形只能用近似作图法.如何判断哪些作图可能,哪些作图不可能呢?直到百余年前,用代数的方法彻底地解决了这个问题,即给出一个关于尺规作图可能性的准则:作图可能的充分必要条件是,这个作图问题中必需求出的未知量能够由若干已知量经过有限次有理运算及开平方运算而算出.几千年来许多数学家耗费了不少的精力,企图解决所谓“几何三大问题”:立方倍积问题,即作一个立方体,使它的体积二倍于一已知立方体的体积.三等分角问题,即三等分一已知角.化圆为方问题,即作一正方形,使它的面积等于一已知圆的面积.后来已严格证明了这三个问题不能用尺规作图.代数式的求值代数式的求值与代数式的恒等变形关系十分密切.许多代数式是先化简再求值,特别是有附加条件的代数式求值问题,往往需要利用乘法公式、绝对值与算术根的性质、分式的基本性质、通分、求值中的方法技巧主要是代数式恒等变形的技能、技巧和方法.下面结合例题逐一介绍.1.利用因式分解方法求值因式分解是重要的一种代数恒等变形,在代数式化简求值中,经常被采用.分析x的值是通过一个一元二次方程给出的,若解出x 后,再求值,将会很麻烦.我们可以先将所求的代数式变形,看一看能否利用已知条件.解已知条件可变形为3x2+3x-1=0,所以6x4+15x3+10x2=(6x4+6x3-2x2)+(9x3+9x2-3x)+(3x2+3x-1)+1=(3x2+3x-1)(2z2+3x+1)+1=0+1=1.说明在求代数式的值时,若已知的是一个或几个代数式的值,这时要尽可能避免解方程(或方程组),而要将所要求值的代数式适当变形,再将已知的代数式的值整体代入,会使问题得到简捷的解答.例2 已知a,b,c为实数,且满足下式:a2+b2+c2=1,①求a+b+c的值.解将②式因式分解变形如下即所以a+b+c=0或bc+ac+ab=0.若bc+ac+ab=0,则(a+b+c)2=a2+b2+c2+2(bc+ac+ab)=a2+b2+c2=1,所以a+b+c=±1.所以a+b+c的值为0,1,-1.说明本题也可以用如下方法对②式变形:即前一解法是加一项,再减去一项;这个解法是将3拆成1+1+1,最终都是将②式变形为两个式子之积等于零的形式.2.利用乘法公式求值例3 已知x+y=m,x3+y3=n,m≠0,求x2+y2的值.解因为x+y=m,所以m3=(x+y)3=x3+y3+3xy(x+y)=n+3m·xy,所以求x2+6xy+y2的值.分析将x,y的值直接代入计算较繁,观察发现,已知中x,y的值正好是一对共轭无理数,所以很容易计算出x+y 与xy的值,由此得到以下解法.解x2+6xy+y2=x2+2xy+y2+4xy=(x+y)2+4xy3.设参数法与换元法求值如果代数式字母较多,式子较繁,为了使求值简便,有时可增设一些参数(也叫辅助未知数),以便沟通数量关系,这叫作设参数法.有时也可把代数式中某一部分式子,用另外的一个字母来替换,这叫换元法.分析本题的已知条件是以连比形式出现,可引入参数k,用它表示连比的比值,以便把它们分割成几个等式.x=(a-b)k,y=(b-c)k,z=(c-a)k.所以x+y+z=(a-b)k+(b-c)k+(c-a)k=0.u+v+w=1,①由②有把①两边平方得u2+v2+w2+2(uv+vw+wu)=1,所以u2+v2+w2=1,即两边平方有所以4.利用非负数的性质求值若几个非负数的和为零,则每个非负数都为零,这个性质在代数式求值中经常被使用.例8 若x2-4x+|3x-y|=-4,求y x的值.分析与解x,y的值均未知,而题目却只给了一个方程,似乎无法求值,但仔细挖掘题中的隐含条件可知,可以利用非负数的性质求解.因为x2-4x+|3x-y|=-4,所以x2-4x+4+|3x-y|=0,即(x-2)2+|3x-y|=0.所以y x=62=36.例9 未知数x,y满足(x2+y2)m2-2y(x+n)m+y2+n2=0,其中m,n表示非零已知数,求x,y的值.分析与解两个未知数,一个方程,对方程左边的代数式进行恒等变形,经过配方之后,看是否能化成非负数和为零的形式.将已知等式变形为m2x2+m2y2-2mxy-2mny+y2+n2=0,(m2x2-2mxy+y2)+(m2y2-2mny+n2)=0,即(mx-y)2+(my-n)2=0.5.利用分式、根式的性质求值分式与根式的化简求值问题,内容相当丰富,因此设有专门讲座介绍,这里只分别举一个例子略做说明.例10 已知xyzt=1,求下面代数式的值:分析直接通分是笨拙的解法,可以利用条件将某些项的形式变一变.解根据分式的基本性质,分子、分母可以同时乘以一个不为零的式子,分式的值不变.利用已知条件,可将前三个分式的分母变为与第四个相同.同理分析计算时应注意观察式子的特点,若先分母有理化,计算反而复杂.因为这样一来,原式的对称性就被破坏了.这里所言的对称性是分利用这种对称性,或称之为整齐性,来简化我们的计算.同样(但请注意算术根!)将①,②代入原式有练习六2.已知x+y=a,x2+y2=b2,求x4+y4的值.3.已知a-b+c=3,a2+b2+c2=29,a3+b3+c3=45,求ab(a+b)+bc(b+c)+ca(c+a)的值.5.设a+b+c=3m,求(m-a)3+(m-b)3+(m-c)3-3(m-a)(m-b)(m-c)的值.8.已知13x2-6xy+y2-4x+1=0,求(x+y)13·x10的值.。
初中因式分解的公式1、平方差公式a²-b²=(a+b)(a-b)2、完全平方公式a²+2ab+b²=(a+b)²3、立方和公式a³+b³=(a+b)(a²-ab+b²)4、立方差公式a³-b³=(a-b)(a²+ab+b²)5、完全立方和公式a³+3a²b+3ab²+b³=(a+b)³6、完全立方差公式a³-3a²b+3ab²-b³=(a-b)³7、三项完全平方公式a²+b²+c²+2ab+2bc+2ac=(a+b+c)²8、三项立方和公式a³+b³+c³-3abc=(a+b+c)(a²+b²+c²-ab-bc-ac)因式分解原则:1、分解因式是多项式的恒等变形,要求等式左边必须是多项式。
2、分解因式的结果必须是以乘积的形式表示。
3、每个因式必须是整式,且每个因式的次数都必须低于原来多项式的次数。
4、结果最后只留下小括号,分解因式必须进行到每一个多项式因式都不能再分解为止。
5、结果的多项式首项一般为正。
在一个公式内把其公因子抽出,即透过公式重组,然后再抽出公因子。
6、括号内的首项系数一般为正。
7、如有单项式和多项式相乘,应把单项式提到多项式前。
如(b+c)a要写成a (b+c)。
8、考试时在没有说明化到实数时,一般只化到有理数就够了,有说明实数的话,一般就要化到实数。
口诀:首项有负常提负,各项有“公”先提“公”,某项提出莫漏1,括号里面分到“底”。
因式分解法的公式因式分解法是一种常用的解决数学问题的方法,它可以将复杂的表达式分解为若干个简单的因式。
它基于此原理:将多项式中的各个项拆分成几个因式之和,以便更好地分析表达式、求解数学问题。
因式分解法的公式可以总结如下:1. 把需要分解的多项式写成相加的形式:$$P(x) = a_nx^n + a_{n-1}x^{n-1}+\cdots + a_1x + a_0$$2. 使用因式分解法,将上式表达式拆分成几个因式之和:$$P(x) = (x-r_1)(x-r_2)\cdots(x-r_n)+a_0$$其中$r_1,r_2,\cdots,r_n$是多项式的n个根。
3. 将多项式的n个根代入上式:$$P(x) = (x-r_1)(x-r_2)\cdots(x-r_n)+a_0$$$$P(x) = x^n - \sum_{i=1}^nr_ix^{n-i} + a_0$$4. 求出各项系数:$$a_n = 1;\quad a_{n-1} = -\sum_{i=1}^nr_i;\quad a_{n-2} = \sum_{1\leq i\ltj\leq n}r_ir_j;\quad a_{n-3} = -\sum_{1\leq i\ltj\lt k\leq n}r_ir_jr_k $$$$a_i = (-1)^i\sum_{1\leq i_1\lt i_2\lt \cdots \lt i_i\leq n}r_{i_1}r_{i_2}\cdots r_{i_i}\quad(1\leq i\lt n)$$$$a_0 = \sum_{1\leq i_1\lt i_2\lt \cdots \lt i_n\leq n}r_{i_1}r_{i_2}\cdots r_{i_n}$$因式分解法的公式可以用来简化多项式的求值过程,也可以用于求多项式的根。
1. 通过因式分解法求多项式的值:在求多项式的值时,可以先把多项式拆分成几个因式,然后把每个因式带入定点值,最后将得到的结果相加即可求出多项式的值。
公式及方法大全待定系数法(因式分解)待定系数法是数学中的一种重要的解题方法,应用很广泛,这里介绍它在因式分解中的应用.在因式分解时,一些多项式经过分析,可以断定它能分解成某几个因式,但这几个因式中的某些系数尚未确定,这时可以用一些字母来表示待定的系数.由于该多项式等于这几个因式的乘积,根据多项式恒等的性质,两边对应项系数应该相等,或取多项式中原有字母的几个特殊值,列出关于待定系数的方程(或方程组),解出待定字母系数的值,这种因式分解的方法叫作待定系数法.常用的因式分解公式:例1 分解因式:x2+3xy+2y2+4x+5y+3.分析由于(x2+3xy+2y2)=(x+2y)(x+y),若原式可以分解因式,那么它的两个一次项一定是x+2y+m和x+y+n的形式,应用待定系数法即可求出m和n,使问题得到解决.解设x2+3xy+2y2+4x+5y+3=(x+2y+m)(x+y+n)=x2+3xy+2y2+(m+n)x+(m+2n)y+mn,比较两边对应项的系数,则有解之得m=3,n=1.所以原式=(x+2y+3)(x+y+1).说明本题也可用双十字相乘法,请同学们自己解一下.例2 分解因式:x4-2x3-27x2-44x+7.分析本题所给的是一元整系数多项式,根据前面讲过的求根法,若原式有有理根,则只可能是±1,±7(7的约数),经检验,它们都不是原式的根,所以,在有理数集内,原式没有一次因式.如果原式能分解,只能分解为(x2+ax+b)(x2+cx+d)的形式.解设原式=(x2+ax+b)(x2+cx+d)=x4+(a+c)x3+(b+d+ac)x2+(ad+bc)x+bd,所以有由bd=7,先考虑b=1,d=7有所以原式=(x2-7x+1)(x2+5x+7).说明由于因式分解的唯一性,所以对b=-1,d=-7等可以不加以考虑.本题如果b=1,d=7代入方程组后,无法确定a,c的值,就必须将bd=7的其他解代入方程组,直到求出待定系数为止.本题没有一次因式,因而无法运用求根法分解因式.但利用待定系数法,使我们找到了二次因式.由此可见,待定系数法在因式分解中也有用武之地.求根法(因式分解)我们把形如anxn+an-1xn-1+…+a1x+a0(n为非负整数)的代数式称为关于x的一元多项式,并用f(x),g(x),…等记号表示,如f(x)=x2-3x+2,g(x)=x5+x2+6,…,当x=a时,多项式f(x)的值用f(a)表示.如对上面的多项式f(x) f(1)=12-3×我们把形如a n x n+a n-1x n-1+…+a1x+a0(n为非负整数)的代数式称为关于x的一元多项式,并用f(x),g(x),…等记号表示,如f(x)=x2-3x+2,g(x)=x5+x2+6,…,当x=a时,多项式f(x)的值用f(a)表示.如对上面的多项式f(x)f(1)=12-3×1+2=0;f(-2)=(-2)2-3×(-2)+2=12.若f(a)=0,则称a为多项式f(x)的一个根.定理1(因式定理) 若a是一元多项式f(x)的根,即f(a)=0成立,则多项式f(x)有一个因式x-a.根据因式定理,找出一元多项式f(x)的一次因式的关键是求多项式f(x)的根.对于任意多项式f(x),要求出它的根是没有一般方法的,然而当多项式f(x)的系数都是整数时,即整系数多项式时,经常用下面的定理来判定它是否有有理根.定理2的根,则必有p是a0的约数,q是a n的约数.特别地,当a0=1时,整系数多项式f(x)的整数根均为a n的约数.我们根据上述定理,用求多项式的根来确定多项式的一次因式,从而对多项式进行因式分解.例2 分解因式:x3-4x2+6x-4.分析这是一个整系数一元多项式,原式若有整数根,必是-4的约数,逐个检验-4的约数:±1,±2,±4,只有f(2)=23-4×22+6×2-4=0,即x=2是原式的一个根,所以根据定理1,原式必有因式x-2.解法1 用分组分解法,使每组都有因式(x-2).原式=(x3-2x2)-(2x2-4x)+(2x-4)=x2(x-2)-2x(x-2)+2(x-2)=(x-2)(x2-2x+2).解法2 用多项式除法,将原式除以(x-2),所以原式=(x-2)(x2-2x+2).说明在上述解法中,特别要注意的是多项式的有理根一定是-4的约数,反之不成立,即-4的约数不一定是多项式的根.因此,必须对-4的约数逐个代入多项式进行验证.例3 分解因式:9x4-3x3+7x2-3x-2.分析因为9的约数有±1,±3,±9;-2的约数有±1,为:所以,原式有因式9x2-3x-2.解9x4-3x3+7x2-3x-2=9x4-3x3-2x2+9x2-3x-2=x2(9x3-3x-2)+9x2-3x-2=(9x2-3x-2)(x2+1)=(3x+1)(3x-2)(x2+1)说明若整系数多项式有分数根,可将所得出的含有分数的因式化为整系数因式,如上题中的因式可以化为9x2-3x-2,这样可以简化分解过程.总之,对一元高次多项式f(x),如果能找到一个一次因式(x-a),那么f(x)就可以分解为(x-a)g(x),而g(x)是比f(x)低一次的一元多项式,这样,我们就可以继续对g(x)进行分解了.双十字相乘法(因式分解)分解二次三项式时,我们常用十字相乘法.对于某些二元二次六项式(ax2+bxy+cy2+dx+ey+f),我们也可以用十字相乘法分解因式.例如,分解因式2x2-7xy-22y2-5x+35y-3.我们将上式按x降幂排列,并把y当作常数,于是上式可变形为2x2-(5+7y)x-(22y2-35y+3),可分解二次三项式时,我们常用十字相乘法.对于某些二元二次六项式(ax2+bxy+cy2+dx+ey+f),我们也可以用十字相乘法分解因式.例如,分解因式2x2-7xy-22y2-5x+35y-3.我们将上式按x降幂排列,并把y当作常数,于是上式可变形为2x2-(5+7y)x-(22y2-35y+3),可以看作是关于x的二次三项式.对于常数项而言,它是关于y的二次三项式,也可以用十字相乘法,分解为即-22y2+35y-3=(2y-3)(-11y+1).再利用十字相乘法对关于x的二次三项式分解所以原式=[x+(2y-3)][2x+(-11y+1)]=(x+2y-3)(2x-11y+1).上述因式分解的过程,实施了两次十字相乘法.如果把这两个步骤中的十字相乘图合并在一起,可得到下图:它表示的是下面三个关系式:(x+2y)(2x-11y)=2x2-7xy-22y2;(x-3)(2x+1)=2x2-5x-3;(2y-3)(-11y+1)=-22y2+35y-3.这就是所谓的双十字相乘法.用双十字相乘法对多项式ax2+bxy+cy2+dx+ey+f进行因式分解的步骤是:(1)用十字相乘法分解ax2+bxy+cy2,得到一个十字相乘图(有两列);(2)把常数项f分解成两个因式填在第三列上,要求第二、第三列构成的十字交叉之积的和等于原式中的ey,第一、第三列构成的十字交叉之积的和等于原式中的dx.例1 分解因式:(1)x2-3xy-10y2+x+9y-2;(2)x2-y2+5x+3y+4;(3)xy+y2+x-y-2;(4)6x2-7xy-3y2-xz+7yz-2z2.解(1)原式=(x-5y+2)(x+2y-1).(2)原式=(x+y+1)(x-y+4).(3)原式中缺x2项,可把这一项的系数看成0来分解.原式=(y+1)(x+y-2).(4)原式=(2x-3y+z)(3x+y-2z).说明(4)中有三个字母,解法仍与前面的类似.笔算开平方对于一个数的开方,可以不用计算机,也不用查表,直接笔算出来,下面通过一个例子来说明如何笔算开平方,对于其它数只需模仿即可例求316.4841的平方根.第一步,先将被开方的数,从小数点位置向左右每隔两位用逗号,分段,如把数316.4841分段成3,16.48,41.第二步,找出第一段数字的初商,使初商的平方不超过第一段数字,而初商加1的平方则大于第一段数字,本例中第一段数字为3,初商为1,因为12=1<3,而(1+1)2=4>3. 第三步,用第一段数字减去初商的平方,并移下第二段数字,组成第一余数,在本例中第一余数为216.第四步,找出试商,使(20×初商+试商)×试商不超过第一余数,而【20×初商+(试商+1)】×(试商+1)则大于第一余数.第五步,把第一余数减去(20×初商+试商)×试商,并移下第三段数字,组成第二余数,本例中试商为7,第二余数为2748.依此法继续做下去,直到移完所有的段数,若最后余数为零,则开方运算告结束.若余数永远不为零,则只能取某一精度的近似值.第六步,定小数点位置,平方根小数点位置应与被开方数的小数点位置对齐.本例的算式如下:根式的概念【方根与根式】数a的n次方根是指求一个数,它的n次方恰好等于a.a的n次方根记为(n为大于1的自然数).作为代数式,称为根式.n称为根指数,a称为根底数.在实数范围内,负数不能开偶次方,一个正数开偶次方有两个方根,其绝对值相同,符号相反.【算术根】正数的正方根称为算术根.零的算术根规定为零. 【基本性质】由方根的定义,有根式运算【乘积的方根】乘积的方根等于各因子同次方根的乘积;反过来,同次方根的乘积等于乘积的同次方根,即≥0,b≥0)【分式的方根】分式的方根等于分子、分母同次方根相除,即≥0,b>0)【根式的乘方】≥0)【根式化简】≥0)≥0,d≥0)≥0,d≥0)【同类根式及其加减运算】根指数和根底数都相同的根式称为同类根式,只有同类根式才可用加减运算加以合并.进位制的基与数字任一正数可表为通常意义下的有限小数或无限小数,各数字的值与数字所在的位置有关,任何位置的数字当小数点向右移一位时其值扩大10倍,当小数点向左移一位时其值缩小10倍.例如一般地,任一正数a可表为这就是10进数,记作a(10),数10称为进位制的基,式中ai在{0,1,2,L,9}中取值,称为10进数的数字,显然没有理由说进位制的基不可以取其他的数.现在取q为任意大于1的正整数当作进位制的基,于是就得到q进数表示(1)式中数字ai在{0,1,2,...,q-1}中取值,a n a n-1...a1a0称为q进数a(q)的整数部分,记作[a(q)];a-1a-2 ...称为a(q)的分数部分,记作{a(q)}.常用进位制,除10进制外,还有2进制、8进制、16进制等,其数字如下2进制0, 18进制0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 716进制0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9各种进位制的相互转换1 q→10转换适用通常的10进数四则运算规则,根据公式(1),可以把q进数a(q)转换为10进数表示.例如2 10→q转换转换时必须分为整数部分和分数部分进行.对于整数部分其步骤是:(1) 用q去除[a(10)],得到商和余数.(2) 记下余数作为q进数的最后一个数字.(3) 用商替换[a(10)]的位置重复(1)和(2)两步,直到商等于零为止.对于分数部分其步骤是:(1)用q去乘{a(10)}.(2)记下乘积的整数部分作为q进数的分数部分第一个数字.(3)用乘积的分数部分替换{a(10)}的位置,重复(1)和(2)两步,直到乘积变为整数为止,或直到所需要的位数为止.例如:103.118(10)=147.074324 (8)整数部分的草式分数部分的草式3 p→q转换通常情况下其步骤是:a(p)→a(10)→a(q).如果p,q是同一数s的不同次幂,其步骤是:a(p)→a(s)→a(q).例如,8进数127.653(8)转换为16进数时,由于8=23,16=24,所以s=2,其步骤是:首先把8进数的每个数字根据8-2转换表转换为2进数(三位一组)127.653(8)=001 010 111.110 101 011(2)然后把2进数的所有数字从小数点起(左和右)每四位一组分组,从16-2转换表中逐个记下对应的16进数的数字,即正多边形各量换算公式n为边数 R为外接圆半径a为边长爎为内切圆半径为圆心角S为多边形面积重心G与外接圆心O重合正多边形各量换算公式表各量正三角形n为边数 R为外接圆半径a为边长爎为内切圆半径为圆心角S为多边形面积重心G与外接圆心O重合正多边形各量换算公式表或许你还对作图感兴趣:正多边形作图所谓初等几何作图问题,是指使用无刻度的直尺和圆规来作图.若使用尺规有限次能作出几何图形,则称为作图可能,或者说欧几里得作图法是可能的,否则称为作图不可能.很多平面图形可以用直尺和圆规作出,例如上面列举的正五边形、正六边形、正八边形、正十边形等.而另一些就不能作出,例如正七边形、正九边形、正十一边形等,这些多边形只能用近似作图法.如何判断哪些作图可能,哪些作图不可能呢?直到百余年前,用代数的方法彻底地解决了这个问题,即给出一个关于尺规作图可能性的准则:作图可能的充分必要条件是,这个作图问题中必需求出的未知量能够由若干已知量经过有限次有理运算及开平方运算而算出.几千年来许多数学家耗费了不少的精力,企图解决所谓“几何三大问题”:立方倍积问题,即作一个立方体,使它的体积二倍于一已知立方体的体积.三等分角问题,即三等分一已知角.化圆为方问题,即作一正方形,使它的面积等于一已知圆的面积.后来已严格证明了这三个问题不能用尺规作图.代数式的求值代数式的求值与代数式的恒等变形关系十分密切.许多代数式是先化简再求值,特别是有附加条件的代数式求值问题,往往需要利用乘法公式、绝对值与算术根的性质、分式的基本性质、通分、求值中的方法技巧主要是代数式恒等变形的技能、技巧和方法.下面结合例题逐一介绍.1.利用因式分解方法求值因式分解是重要的一种代数恒等变形,在代数式化简求值中,经常被采用.分析x的值是通过一个一元二次方程给出的,若解出x 后,再求值,将会很麻烦.我们可以先将所求的代数式变形,看一看能否利用已知条件.解已知条件可变形为3x2+3x-1=0,所以6x4+15x3+10x2=(6x4+6x3-2x2)+(9x3+9x2-3x)+(3x2+3x-1)+1=(3x2+3x-1)(2z2+3x+1)+1=0+1=1.说明在求代数式的值时,若已知的是一个或几个代数式的值,这时要尽可能避免解方程(或方程组),而要将所要求值的代数式适当变形,再将已知的代数式的值整体代入,会使问题得到简捷的解答.例2 已知a,b,c为实数,且满足下式:a2+b2+c2=1,①求a+b+c的值.解将②式因式分解变形如下即所以a+b+c=0或bc+ac+ab=0.若bc+ac+ab=0,则(a+b+c)2=a2+b2+c2+2(bc+ac+ab)=a2+b2+c2=1,所以a+b+c=±1.所以a+b+c的值为0,1,-1.说明本题也可以用如下方法对②式变形:即前一解法是加一项,再减去一项;这个解法是将3拆成1+1+1,最终都是将②式变形为两个式子之积等于零的形式.2.利用乘法公式求值例3 已知x+y=m,x3+y3=n,m≠0,求x2+y2的值.解因为x+y=m,所以m3=(x+y)3=x3+y3+3xy(x+y)=n+3m·xy,所以求x2+6xy+y2的值.分析将x,y的值直接代入计算较繁,观察发现,已知中x,y的值正好是一对共轭无理数,所以很容易计算出x+y与xy的值,由此得到以下解法.解x2+6xy+y2=x2+2xy+y2+4xy=(x+y)2+4xy3.设参数法与换元法求值如果代数式字母较多,式子较繁,为了使求值简便,有时可增设一些参数(也叫辅助未知数),以便沟通数量关系,这叫作设参数法.有时也可把代数式中某一部分式子,用另外的一个字母来替换,这叫换元法.分析本题的已知条件是以连比形式出现,可引入参数k,用它表示连比的比值,以便把它们分割成几个等式.x=(a-b)k,y=(b-c)k,z=(c-a)k.所以x+y+z=(a-b)k+(b-c)k+(c-a)k=0.u+v+w=1,①由②有把①两边平方得u2+v2+w2+2(uv+vw+wu)=1,所以u2+v2+w2=1,即两边平方有所以4.利用非负数的性质求值若几个非负数的和为零,则每个非负数都为零,这个性质在代数式求值中经常被使用.例8 若x2-4x+|3x-y|=-4,求y x的值.分析与解x,y的值均未知,而题目却只给了一个方程,似乎无法求值,但仔细挖掘题中的隐含条件可知,可以利用非负数的性质求解.因为x2-4x+|3x-y|=-4,所以x2-4x+4+|3x-y|=0,即(x-2)2+|3x-y|=0.所以y x=62=36.例9 未知数x,y满足(x2+y2)m2-2y(x+n)m+y2+n2=0,其中m,n表示非零已知数,求x,y的值.分析与解两个未知数,一个方程,对方程左边的代数式进行恒等变形,经过配方之后,看是否能化成非负数和为零的形式.将已知等式变形为m2x2+m2y2-2mxy-2mny+y2+n2=0,(m2x2-2mxy+y2)+(m2y2-2mny+n2)=0,即(mx-y)2+(my-n)2=0.5.利用分式、根式的性质求值分式与根式的化简求值问题,内容相当丰富,因此设有专门讲座介绍,这里只分别举一个例子略做说明.例10 已知xyzt=1,求下面代数式的值:分析直接通分是笨拙的解法,可以利用条件将某些项的形式变一变.解根据分式的基本性质,分子、分母可以同时乘以一个不为零的式子,分式的值不变.利用已知条件,可将前三个分式的分母变为与第四个相同.同理分析计算时应注意观察式子的特点,若先分母有理化,计算反而复杂.因为这样一来,原式的对称性就被破坏了.这里所言的对称性是分利用这种对称性,或称之为整齐性,来简化我们的计算.同样(但请注意算术根!)将①,②代入原式有练习六2.已知x+y=a,x2+y2=b2,求x4+y4的值.3.已知a-b+c=3,a2+b2+c2=29,a3+b3+c3=45,求ab(a+b)+bc(b+c)+ca(c+a)的值.5.设a+b+c=3m,求(m-a)3+(m-b)3+(m-c)3-3(m-a)(m-b)(m-c)的值.8.已知13x2-6xy+y2-4x+1=0,求(x+y)13·x10的值.。
因式分解所有公式因式分解是代数学中的一种常见运算方法,通过将一个表达式分解为若干个因式的乘积,可以更好地理解表达式的性质,并简化运算。
因式分解在代数方程的求解、多项式的化简、等式的转化等方面起着重要的作用。
首先,我们来了解一下因式分解的基本原理。
当一个表达式可以被分解为若干个因式的乘积时,我们可以将其写成下面的形式:a+ b= (m1*n1) + (m2*n2)其中,a和b是两个数或变量,m1、m2、n1、n2是它们的因式。
按照这种形式,我们可以将一个表达式分解为多个相加的因式。
接下来,我们来看几个常见的因式分解公式。
1. 二次三项平方差公式二次三项平方差公式是我们在代数学中常见的一个公式,它可以用于因式分解二次多项式。
表达式的形式为:a^2- b^2= (a+b)(a-b)这个公式可以帮助我们将一个二次多项式分解为两个因式的乘积,从而更好地理解和求解问题。
2. 完全平方公式完全平方公式也是因式分解中常用的一个公式。
它可以将一个二次多项式分解为两个完全平方的差或和。
具体来说,完全平方公式有两种形式:a^2+ 2ab+ b^2= (a+b)^2a^2- 2ab+ b^2= (a-b)^2这两个公式可以帮助我们将一个二次多项式分解为两个完全平方的乘积,从而更好地化简和求解问题。
3. 差平方公式差平方公式可以将一个二次多项式分解为两个平方的差。
它的形式如下:a^2- b^2= (a+b)(a-b)这个公式可以帮助我们将一个二次多项式分解为两个平方的乘积之差,从而更好地化简和求解问题。
除了以上几个常见的因式分解公式外,还有许多其他的因式分解方法和公式,如三项式的分解、四项式的分解等。
不同的公式适用于不同的情况,选择合适的公式可以更好地进行因式分解。
通过因式分解,我们可以更好地理解和运用代数学中的各种运算方法。
因式分解不仅可以简化和化简表达式,还可以帮助我们解决各种数学问题。
因此,掌握因式分解的方法和技巧对于我们提高代数学能力和解决问题非常重要。
公式及方法大全待定系数法(因式分解)待定系数法是数学中的一种重要的解题方法,应用很广泛,这里介绍它在因式分解中的应用.在因式分解时,一些多项式经过分析,可以断定它能分解成某几个因式,但这几个因式中的某些系数尚未确定,这时可以用一些字母来表示待定的系数.由于该多项式等于这几个因式的乘积,根据多项式恒等的性质,两边对应项系数应该相等,或取多项式中原有字母的几个特殊值,列出关于待定系数的方程(或方程组),解出待定字母系数的值,这种因式分解的方法叫作待定系数法.常用的因式分解公式:例1 分解因式:x2+3xy+2y2+4x+5y+3.分析由于(x2+3xy+2y2)=(x+2y)(x+y),若原式可以分解因式,那么它的两个一次项一定是x+2y+m和x+y+n的形式,应用待定系数法即可求出m和n,使问题得到解决.解设x2+3xy+2y2+4x+5y+3=(x+2y+m)(x+y+n)=x2+3xy+2y2+(m+n)x+(m+2n)y+mn,比较两边对应项的系数,则有解之得m=3,n=1.所以原式=(x+2y+3)(x+y+1).说明本题也可用双十字相乘法,请同学们自己解一下.例2 分解因式:x4-2x3-27x2-44x+7.分析本题所给的是一元整系数多项式,根据前面讲过的求根法,若原式有有理根,则只可能是±1,±7(7的约数),经检验,它们都不是原式的根,所以,在有理数集内,原式没有一次因式.如果原式能分解,只能分解为(x2+ax+b)(x2+cx+d)的形式.解设原式=(x2+ax+b)(x2+cx+d)=x4+(a+c)x3+(b+d+ac)x2+(ad+bc)x+bd,所以有由bd=7,先考虑b=1,d=7有所以原式=(x2-7x+1)(x2+5x+7).说明由于因式分解的唯一性,所以对b=-1,d=-7等可以不加以考虑.本题如果b=1,d=7代入方程组后,无法确定a,c的值,就必须将bd=7的其他解代入方程组,直到求出待定系数为止.本题没有一次因式,因而无法运用求根法分解因式.但利用待定系数法,使我们找到了二次因式.由此可见,待定系数法在因式分解中也有用武之地.求根法(因式分解)我们把形如anxn+an-1xn-1+…+a1x+a0(n为非负整数)的代数式称为关于x的一元多项式,并用f(x),g(x),…等记号表示,如f(x)=x2-3x+2,g(x)=x5+x2+6,…,当x=a时,多项式f(x)的值用f(a)表示.如对上面的多项式f(x) f(1)=12-3×我们把形如a n x n+a n-1x n-1+…+a1x+a0(n为非负整数)的代数式称为关于x的一元多项式,并用f(x),g(x),…等记号表示,如f(x)=x2-3x+2,g(x)=x5+x2+6,…,当x=a时,多项式f(x)的值用f(a)表示.如对上面的多项式f(x)f(1)=12-3×1+2=0;f(-2)=(-2)2-3×(-2)+2=12.若f(a)=0,则称a为多项式f(x)的一个根.定理1(因式定理) 若a是一元多项式f(x)的根,即f(a)=0成立,则多项式f(x)有一个因式x-a.根据因式定理,找出一元多项式f(x)的一次因式的关键是求多项式f(x)的根.对于任意多项式f(x),要求出它的根是没有一般方法的,然而当多项式f(x)的系数都是整数时,即整系数多项式时,经常用下面的定理来判定它是否有有理根.定理2的根,则必有p是a0的约数,q是a n的约数.特别地,当a0=1时,整系数多项式f(x)的整数根均为a n的约数.我们根据上述定理,用求多项式的根来确定多项式的一次因式,从而对多项式进行因式分解.例2 分解因式:x3-4x2+6x-4.分析这是一个整系数一元多项式,原式若有整数根,必是-4的约数,逐个检验-4的约数:±1,±2,±4,只有f(2)=23-4×22+6×2-4=0,即x=2是原式的一个根,所以根据定理1,原式必有因式x-2.解法1 用分组分解法,使每组都有因式(x-2).原式=(x3-2x2)-(2x2-4x)+(2x-4)=x2(x-2)-2x(x-2)+2(x-2)=(x-2)(x2-2x+2).解法2 用多项式除法,将原式除以(x-2),所以原式=(x-2)(x2-2x+2).说明在上述解法中,特别要注意的是多项式的有理根一定是-4的约数,反之不成立,即-4的约数不一定是多项式的根.因此,必须对-4的约数逐个代入多项式进行验证.例3 分解因式:9x4-3x3+7x2-3x-2.分析因为9的约数有±1,±3,±9;-2的约数有±1,为:所以,原式有因式9x2-3x-2.解 9x4-3x3+7x2-3x-2=9x4-3x3-2x2+9x2-3x-2=x2(9x3-3x-2)+9x2-3x-2=(9x2-3x-2)(x2+1)=(3x+1)(3x-2)(x2+1)说明若整系数多项式有分数根,可将所得出的含有分数的因式化为整系数因式,如上题中的因式可以化为9x2-3x-2,这样可以简化分解过程.总之,对一元高次多项式f(x),如果能找到一个一次因式(x-a),那么f(x)就可以分解为(x-a)g(x),而g(x)是比f(x)低一次的一元多项式,这样,我们就可以继续对g(x)进行分解了.双十字相乘法(因式分解)分解二次三项式时,我们常用十字相乘法.对于某些二元二次六项式(ax2+bxy+cy2+dx+ey+f),我们也可以用十字相乘法分解因式.例如,分解因式2x2-7xy-22y2-5x+35y-3.我们将上式按x降幂排列,并把y 当作常数,于是上式可变形为 2x2-(5+7y)x-(22y2-35y+3),可分解二次三项式时,我们常用十字相乘法.对于某些二元二次六项式(ax2+bxy+cy2+dx+ey+f),我们也可以用十字相乘法分解因式.例如,分解因式2x2-7xy-22y2-5x+35y-3.我们将上式按x降幂排列,并把y当作常数,于是上式可变形为2x2-(5+7y)x-(22y2-35y+3),可以看作是关于x的二次三项式.对于常数项而言,它是关于y的二次三项式,也可以用十字相乘法,分解为即-22y2+35y-3=(2y-3)(-11y+1).再利用十字相乘法对关于x的二次三项式分解所以原式=[x+(2y-3)][2x+(-11y+1)]=(x+2y-3)(2x-11y+1).上述因式分解的过程,实施了两次十字相乘法.如果把这两个步骤中的十字相乘图合并在一起,可得到下图:它表示的是下面三个关系式:(x+2y)(2x-11y)=2x2-7xy-22y2;(x-3)(2x+1)=2x2-5x-3;(2y-3)(-11y+1)=-22y2+35y-3.这就是所谓的双十字相乘法.用双十字相乘法对多项式ax2+bxy+cy2+dx+ey+f进行因式分解的步骤是:(1)用十字相乘法分解ax2+bxy+cy2,得到一个十字相乘图(有两列);(2)把常数项f分解成两个因式填在第三列上,要求第二、第三列构成的十字交叉之积的和等于原式中的ey,第一、第三列构成的十字交叉之积的和等于原式中的dx.例1 分解因式:(1)x2-3xy-10y2+x+9y-2;(2)x2-y2+5x+3y+4;(3)xy+y2+x-y-2;(4)6x2-7xy-3y2-xz+7yz-2z2.解 (1)原式=(x-5y+2)(x+2y-1).(2)原式=(x+y+1)(x-y+4).(3)原式中缺x2项,可把这一项的系数看成0来分解.原式=(y+1)(x+y-2).(4)原式=(2x-3y+z)(3x+y-2z).说明 (4)中有三个字母,解法仍与前面的类似.笔算开平方对于一个数的开方,可以不用计算机,也不用查表,直接笔算出来,下面通过一个例子来说明如何笔算开平方,对于其它数只需模仿即可例求316.4841的平方根.第一步,先将被开方的数,从小数点位置向左右每隔两位用逗号,分段,如把数316.4841分段成3,16.48,41.第二步,找出第一段数字的初商,使初商的平方不超过第一段数字,而初商加1的平方则大于第一段数字,本例中第一段数字为3,初商为1,因为12=1<3,而(1+1)2=4>3.第三步,用第一段数字减去初商的平方,并移下第二段数字,组成第一余数,在本例中第一余数为216.第四步,找出试商,使(20×初商+试商)×试商不超过第一余数,而【20×初商+(试商+1)】×(试商+1)则大于第一余数.第五步,把第一余数减去(20×初商+试商)×试商,并移下第三段数字,组成第二余数,本例中试商为7,第二余数为2748.依此法继续做下去,直到移完所有的段数,若最后余数为零,则开方运算告结束.若余数永远不为零,则只能取某一精度的近似值.第六步,定小数点位置,平方根小数点位置应与被开方数的小数点位置对齐.本例的算式如下:根式的概念【方根与根式】数a的n次方根是指求一个数,它的n次方恰好等于a.a的n次方根记为(n为大于1的自然数).作为代数式,称为根式.n称为根指数,a称为根底数.在实数范围内,负数不能开偶次方,一个正数开偶次方有两个方根,其绝对值相同,符号相反.【算术根】正数的正方根称为算术根.零的算术根规定为零.【基本性质】由方根的定义,有根式运算【乘积的方根】乘积的方根等于各因子同次方根的乘积;反过来,同次方根的乘积等于乘积的同次方根,即≥0,b≥0)【分式的方根】分式的方根等于分子、分母同次方根相除,即≥0,b>0)【根式的乘方】≥0)【根式化简】≥0)≥0,d≥0)≥0,d≥0)【同类根式及其加减运算】根指数和根底数都相同的根式称为同类根式,只有同类根式才可用加减运算加以合并.进位制的基与数字任一正数可表为通常意义下的有限小数或无限小数,各数字的值与数字所在的位置有关,任何位置的数字当小数点向右移一位时其值扩大10倍,当小数点向左移一位时其值缩小10倍.例如一般地,任一正数a可表为这就是10进数,记作a(10),数10称为进位制的基,式中ai在{0,1,2,L,9}中取值,称为10进数的数字,显然没有理由说进位制的基不可以取其他的数.现在取q为任意大于1的正整数当作进位制的基,于是就得到q进数表示(1)式中数字ai在{0,1,2,...,q-1}中取值,a n a n-1...a1a0称为q 进数a(q)的整数部分,记作[a(q)];a-1a-2 ...称为a(q)的分数部分,记作{a(q)}.常用进位制,除10进制外,还有2进制、8进制、16进制等,其数字如下2进制 0, 18进制 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 716进制 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9各种进位制的相互转换1 q→10转换适用通常的10进数四则运算规则,根据公式(1),可以把q进数a(q)转换为10进数表示.例如2 10→q转换转换时必须分为整数部分和分数部分进行. 对于整数部分其步骤是:(1) 用q去除[a(10)],得到商和余数.(2) 记下余数作为q进数的最后一个数字.(3) 用商替换[a(10)]的位置重复(1)和(2)两步,直到商等于零为止.对于分数部分其步骤是:(1)用q去乘{a(10)}.(2)记下乘积的整数部分作为q进数的分数部分第一个数字.(3)用乘积的分数部分替换{a(10)}的位置,重复(1)和(2)两步,直到乘积变为整数为止,或直到所需要的位数为止.例如:103.118(10)=147.074324 (8)整数部分的草式分数部分的草式3 p→q转换通常情况下其步骤是:a(p)→a(10)→a(q).如果p,q是同一数s 的不同次幂,其步骤是:a(p)→a(s)→a(q).例如,8进数127.653(8)转换为16进数时,由于8=23,16=24,所以s=2,其步骤是:首先把8进数的每个数字根据8-2转换表转换为2进数(三位一组)127.653(8)=001 010 111.110 101 011(2)然后把2进数的所有数字从小数点起(左和右)每四位一组分组,从16-2转换表中逐个记下对应的16进数的数字,即正多边形各量换算公式n为边数R为外接圆半径 a为边长爎为内切圆半径为圆心角 S为多边形面积重心G与外接圆心O重合正多边形各量换算公式表各量正三角形n为边数R为外接圆半径a为边长爎为内切圆半径为圆心角 S为多边形面积重心G与外接圆心O重合正多边形各量换算公式表各正三角正方形正五边形正六边正n边量形形形图形Sa RR ar或许你还对作图感兴趣:正多边形作图所谓初等几何作图问题,是指使用无刻度的直尺和圆规来作图.若使用尺规有限次能作出几何图形,则称为作图可能,或者说欧几里得作图法是可能的,否则称为作图不可能.很多平面图形可以用直尺和圆规作出,例如上面列举的正五边形、正六边形、正八边形、正十边形等.而另一些就不能作出,例如正七边形、正九边形、正十一边形等,这些多边形只能用近似作图法.如何判断哪些作图可能,哪些作图不可能呢?直到百余年前,用代数的方法彻底地解决了这个问题,即给出一个关于尺规作图可能性的准则:作图可能的充分必要条件是,这个作图问题中必需求出的未知量能够由若干已知量经过有限次有理运算及开平方运算而算出.几千年来许多数学家耗费了不少的精力,企图解决所谓“几何三大问题”:立方倍积问题,即作一个立方体,使它的体积二倍于一已知立方体的体积.三等分角问题,即三等分一已知角.化圆为方问题,即作一正方形,使它的面积等于一已知圆的面积.后来已严格证明了这三个问题不能用尺规作图.代数式的求值代数式的求值与代数式的恒等变形关系十分密切.许多代数式是先化简再求值,特别是有附加条件的代数式求值问题,往往需要利用乘法公式、绝对值与算术根的性质、分式的基本性质、通分、求值中的方法技巧主要是代数式恒等变形的技能、技巧和方法.下面结合例题逐一介绍.1.利用因式分解方法求值因式分解是重要的一种代数恒等变形,在代数式化简求值中,经常被采用.分析 x的值是通过一个一元二次方程给出的,若解出x 后,再求值,将会很麻烦.我们可以先将所求的代数式变形,看一看能否利用已知条件.解已知条件可变形为3x2+3x-1=0,所以6x4+15x3+10x2=(6x4+6x3-2x2)+(9x3+9x2-3x)+(3x2+3x-1)+1=(3x2+3x-1)(2z2+3x+1)+1=0+1=1.说明在求代数式的值时,若已知的是一个或几个代数式的值,这时要尽可能避免解方程(或方程组),而要将所要求值的代数式适当变形,再将已知的代数式的值整体代入,会使问题得到简捷的解答.例2 已知a,b,c为实数,且满足下式:a2+b2+c2=1,①求a+b+c的值.解将②式因式分解变形如下即所以a+b+c=0或bc+ac+ab=0.若bc+ac+ab=0,则(a+b+c)2=a2+b2+c2+2(bc+ac+ab)=a2+b2+c2=1,所以 a+b+c=±1.所以a+b+c的值为0,1,-1.说明本题也可以用如下方法对②式变形:即前一解法是加一项,再减去一项;这个解法是将3拆成1+1+1,最终都是将②式变形为两个式子之积等于零的形式.2.利用乘法公式求值例3 已知x+y=m,x3+y3=n,m≠0,求x2+y2的值.解因为x+y=m,所以m3=(x+y)3=x3+y3+3xy(x+y)=n+3m·xy,所以求x2+6xy+y2的值.分析将x,y的值直接代入计算较繁,观察发现,已知中x,y的值正好是一对共轭无理数,所以很容易计算出x+y 与xy的值,由此得到以下解法.解 x2+6xy+y2=x2+2xy+y2+4xy=(x+y)2+4xy3.设参数法与换元法求值如果代数式字母较多,式子较繁,为了使求值简便,有时可增设一些参数(也叫辅助未知数),以便沟通数量关系,这叫作设参数法.有时也可把代数式中某一部分式子,用另外的一个字母来替换,这叫换元法.分析本题的已知条件是以连比形式出现,可引入参数k,用它表示连比的比值,以便把它们分割成几个等式.x=(a-b)k,y=(b-c)k,z=(c-a)k.所以x+y+z=(a-b)k+(b-c)k+(c-a)k=0.u+v+w=1,①由②有把①两边平方得u2+v2+w2+2(uv+vw+wu)=1,所以u2+v2+w2=1,即两边平方有所以4.利用非负数的性质求值若几个非负数的和为零,则每个非负数都为零,这个性质在代数式求值中经常被使用.例8 若x2-4x+|3x-y|=-4,求y x的值.分析与解x,y的值均未知,而题目却只给了一个方程,似乎无法求值,但仔细挖掘题中的隐含条件可知,可以利用非负数的性质求解.因为x2-4x+|3x-y|=-4,所以x2-4x+4+|3x-y|=0,即 (x-2)2+|3x-y|=0.所以 y x=62=36.例9 未知数x,y满足(x2+y2)m2-2y(x+n)m+y2+n2=0,其中m,n表示非零已知数,求x,y的值.分析与解两个未知数,一个方程,对方程左边的代数式进行恒等变形,经过配方之后,看是否能化成非负数和为零的形式.将已知等式变形为m2x2+m2y2-2mxy-2mny+y2+n2=0,(m2x2-2mxy+y2)+(m2y2-2mny+n2)=0,即(mx-y)2+(my-n)2=0.5.利用分式、根式的性质求值分式与根式的化简求值问题,内容相当丰富,因此设有专门讲座介绍,这里只分别举一个例子略做说明.例10 已知xyzt=1,求下面代数式的值:分析直接通分是笨拙的解法,可以利用条件将某些项的形式变一变.解根据分式的基本性质,分子、分母可以同时乘以一个不为零的式子,分式的值不变.利用已知条件,可将前三个分式的分母变为与第四个相同.同理分析计算时应注意观察式子的特点,若先分母有理化,计算反而复杂.因为这样一来,原式的对称性就被破坏了.这里所言的对称性是分利用这种对称性,或称之为整齐性,来简化我们的计算.同样(但请注意算术根!)将①,②代入原式有练习六2.已知x+y=a,x2+y2=b2,求x4+y4的值.3.已知a-b+c=3,a2+b2+c2=29,a3+b3+c3=45,求ab(a+b)+bc(b+c)+ca(c+a)的值.5.设a+b+c=3m,求(m-a)3+(m-b)3+(m-c)3-3(m-a)(m-b)(m-c)的值.8.已知13x2-6xy+y2-4x+1=0,求(x+y)13·x10的值.。
初中因式分解10个公式,让你轻松应对代数题目初中数学中,因式分解是一个重要的概念。
它不仅在代数运算中经常出现,还可以用于求解方程、化简算式等。
下面我们介绍十个常见的因式分解公式,让你轻松应对代数题目。
1.两个数的乘积公式:(a+b)×(a-b)=a²-b²这个公式的理解非常简单,可以用图形来表示。
如下图所示,一个正方形的面积是a²,它的两个对角线的平方和是2b²。
根据勾股定理可知,这两个对角线的平方和等于正方形的对角线的平方,即2b²=c²。
因此,正方形的面积可以表示为a²-b²。
2.三个数的乘积公式:(a+b+c)×(a+b-c)×(a-b+c)×(-a+b+c)=(a²+b²+c²)×2这个公式看起来比较复杂,但只需要按照一定顺序展开即可。
具体展开方式可以参考下面这个图:3.平方差公式:a²-b²=(a+b)×(a-b)这个公式也很容易理解,相当于在两个数的和与差之间建立了一条桥梁。
如果知道其中一个,就可以算出另外一个。
4.完全平方公式:a²+2ab+b²=(a+b)²这个公式的理解也可以用图形表示。
如下图所示,一个正方形的面积是(a+b)²,它可以拆分成两个小正方形和两个矩形。
其中两个小正方形的面积分别为a²和b²,两个矩形的面积相等,都是2ab,因此(a+b)²=a²+2ab+b²。
5.完全立方公式:a³+b³=(a+b)×(a²-ab+b²)这个公式不仅可以用于因式分解,还可以用于求解一些立方数。
例如,如果想求解8的立方根,可以将8表示成2³,然后使用这个公式计算。
常用的因式分解公式在数学中,因式分解是将一个数或一个代数式分解成更小的因子或多项式的过程。
它在数学计算、代数方程求解和几何问题中有着广泛的应用。
在因式分解过程中,有一些常用的公式和规则可以帮助我们快速地分解一个数或一个代数式。
以下是一些常用的因式分解公式:1.整数因式分解公式:每一个正整数都可以分解成几个互质的整数的乘积。
这个过程称为整数的因式分解。
例如,72可以分解成2乘以36,而36可以分解成2乘以18,18可以分解成2乘以9,9可以分解成3乘以3,因此72的因式分解为2乘以2乘以2乘以3乘以32.平方差公式:(a-b)(a+b)=a^2-b^2这个公式表示一个平方差的乘积可以分解成两个因子相加和相乘的形式。
例如,(5-3)(5+3)=5^2-3^2,即2乘以8等于25减去93.完全平方公式:a^2+2ab+b^2=(a+b)^2a^2-2ab+b^2=(a-b)^2这两个公式表示一个完全平方的和或差可以分解成两个因子的平方和或差。
例如,5^2+2×5×3+3^2=(5+3)^2,即25加上30再加上9等于64,即8的平方。
4.二次差公式:a^2-b^2=(a+b)(a-b)这个公式表示一个二次差可以分解成两个因子相加和相乘的形式。
例如,4^2-2^2=(4+2)(4-2),即16减去4等于6乘以25.因式和公式:a^3+b^3=(a+b)(a^2-ab+b^2)a^3-b^3=(a-b)(a^2+ab+b^2)这两个公式表示一个因式和或差可以分解成两个因子的立方和或差。
例如,2^3+3^3=(2+3)(2^2-2×3+3^2),即8加上27等于5乘以16.公因式提取公式:在一个代数式中,如果每一项都有一个公因子,那么可以将这个公因子提取出来。
例如,在3ax+6ay中,因子3a可以提取出来,得到3a(x+2y)。
7.和差化积公式:a^2-b^2=(a+b)(a-b)这个公式表示一个二次差可以分解成两个因子的和的积。
常用的因式分解公式:(x+aX^+i) = x a+(a+A)x+ai(a±4)2=a2± 2必+M©士矿=/±3局+ %护土护a2 -b^ = (a-b)(a+b)J 土沪=@ 土i))(#干必+沪)a v-b K =("城严+严E +产护+・・・+必"+肝)彷为正整数)a n-b n =©+ 3)(严-严A +卅寿-…+血"-尸)(旳为偶数)a B+y = (fl+AXa^-fl^A+a^A3——沪 + 严)仗为奇数)(tf+6+c)2二a2 +A a+c2 +2必+2址+ 2血J +J3 +c'' -3abc - \a +占 +亡)(屮+ 沪+F -ab-bc-ca)待定系数法(因式分解)待定系数法是数学中的一种重要的解题方法,应用很广泛,这里介绍它在因式分解中的应用.在因式分解时,一些多项式经过分析,可以断定它能分解成某几个因式, 但这几个因式中的某些系数尚未确定,这时可以用一些字母来表示待定的系数.由于该多项式等于这几个因式的乘积,根据多项式恒等的性质,两边对应项系数应该相等,或取多项式中原有字母的几个特殊值,列出关于待定系数的方程(或方程组),解出待定字母系数的值,这种因式分解的方法叫作待定系数法.. , 2 2例1 分解因式:x+3xy+2y+4x+5y+3.分析由于2 2(x +3xy+2y )=(x+2y)(x+y),若原式可以分解因式,那么它的两个一次项一定是x+2y+m和x+y+n的形式, 应用待定系数法即可求出m和n,使问题得到解决.解设2 2x +3xy+2y +4x+5y+3=(x+2y+m)(x+y+n)2 2=x +3xy+2y +(m+n)x+(m+2 n) y+mr,比较两边对应项的系数,则有解之得m=3 n=1.所以原式=(x+2y+3)(x+y+1).说明本题也可用双十字相乘法,请同学们自己解一下.例2 分解因式:x4-2x 3-27x 2-44x+7 .分析本题所给的是一元整系数多项式,根据前面讲过的求根法,若原式有有理根,则只可能是土1,± 7(7的约数),经检验,它们都不是原式的根,所以, 在有理数集内,原式没有一次因式.如果原式能分解,只能分解为(x 2+ax+b)(x 2+cx+d)的形式.解设原式=(x2+ax+b)(x 2+cx+d)=x4+(a+c)x 3+(b+d+ac)x 2+(ad+bc)x+bd,所以有由bd=7,先考虑b=1,d=7有所以原式=(x2-7x+1)(x 2+5x+7).说明由于因式分解的唯一性,所以对b=-1 , d=-7等可以不加以考虑.本题如果b=1,d=7代入方程组后,无法确定a,c的值,就必须将bd=7的其他解代入方程组,直到求出待定系数为止.本题没有一次因式,因而无法运用求根法分解因式.但利用待定系数法,使我们找到了二次因式•由此可见,待定系数法在因式分解中也有用武之地.求根法(因式分解)我们把形如anxn+an-1xn-1+,+a1x+aO(n为非负整数)的代数式称为关于x 的一元多项式,并用f(x) ,g(x),,等记号表示,如f(x)=x2-3x+2 ,g(x)=x5+x2+6,,,当x=a时,多项式f(x)的值用f(a)表示•如对上面的多项式f(x) f(1)=12- 3X我们把形如a n x n+a n-i x n-1+,+a i x+a o(n为非负整数)的代数式称为关于x的一元多项式,并用f(x) ,g(x),,等记号表示,如f(x)=x 2-3x+2,g(x)=x 5+x2+6,,,当x=a时,多项式f(x)的值用f(a)表示•如对上面的多项式f(x)f(1)=1 2-3X 1+2=0;f(-2)=(-2) 2-3X(-2)+2=12 .若f(a)=0,则称a为多项式f(x)的一个根.定理1(因式定理)若a是一元多项式f(x)的根,即f(a)=0成立,则多项式f(x)有一个因式x-a .根据因式定理,找出一元多项式f(x)的一次因式的关键是求多项式f(x)的根.对于任意多项式f(x),要求出它的根是没有一般方法的,然而当多项式f(x) 的系数都是整数时,即整系数多项式时,经常用下面的定理来判定它是否有有理根.定理2的根,则必有p是a o的约数,q是a n的约数.特别地,当a o=1时,整系数多项式f(x)的整数根均为a n的约数.我们根据上述定理,用求多项式的根来确定多项式的一次因式,从而对多项式进行因式分解.例2分解因式:X3-4X2+6x-4 .分析这是一个整系数一元多项式,原式若有整数根,必是-4的约数,逐个检验-4的约数:土1,± 2,± 4,只有f(2)=2 3-4X22+6X2-4=0,即X=2是原式的一个根,所以根据定理1,原式必有因式X-2 .解法1用分组分解法,使每组都有因式(X-2).原式=(X3-2X2)-(2X 2-4X)+(2X-4)2=X (X-2)-2X(X-2)+2(X-2)=(X-2)(X 2-2X+2).解法2用多项式除法,将原式除以(X-2),所以原式=(X-2)(X 2-2X+2).说明在上述解法中,特别要注意的是多项式的有理根一定是-4的约数,反之不成立,即-4的约数不一定是多项式的根.因此,必须对-4的约数逐个代入多项式进行验证.例3 分解因式:9X4-3X 3+7X2-3X-2 .分析因为9的约数有土1,± 3,± 9; -2的约数有土1,为: 所以,原式有因式9X2-3X-2 .解9X 4-3X 3+7X2-3X-2=9X4-3X3-2X2+9X2-3X-2=X2(9X 3-3X-2)+9X 2-3X-22 2=(9x -3x-2)(x +1)=(3x+1)(3x-2)(x 2+1)说明若整系数多项式有分数根,可将所得出的含有分数的因式化为整系数因式,如上题中的因式可以化为9x2-3x-2,这样可以简化分解过程.总之,对一元高次多项式f(x),如果能找到一个一次因式(x-a),那么f(x) 就可以分解为(x-a)g(x),而g(x)是比f(x)低一次的一元多项式,这样,我们就可以继续对g(x)进行分解了. 双十字相乘法(因式分解)分解二次三项式时,我们常用十字相乘法•对于某些二元二次六项式(ax2+bxy+cy2+dx+ey+f),我们也可以用十字相乘法分解因式•例如,分解因式2x2-7xy-22y2-5x+35y-3 •我们将上式按x降幕排列,并把y当作常数,于是上式可变形为2x2-(5+7y)x-(22y2-35y+3),可分解二次三项式时,我们常用十字相乘法•对于某些二元二次六项式(ax 2+bxy+cy2+dx+ey+f),我们也可以用十字相乘法分解因式.例如,分解因式2x2-7xy-22y 2-5x+35y-3 .我们将上式按x降幕排列,并把y 当作常数,: 于是上式可变形为2x2-(5+7y)x-(22y 2-35y+3),可以看作是关于x的二次三项式.对于常数项而言,它是关于y的二次三项式,也可以用十字相乘法,分解为即-22y 2+35y-3=(2y-3)(-11y+1)再利用十字相乘法对关于x的二次三项式分解所以=(x+2y-3)(2x-11y+1)原式=[x+(2y-3) 2x+(-11y+1)]上述因式分解的过程,实施了两次十字相乘法.如果把这两个步骤中的十字相乘图合并在一起,可得到下图:它表示的是下面三个关系式:22(x+2y)(2x-11y)=2x 2-7xy-22y 2;2(x-3)(2x+1)=2x 2-5x-3 ;2(2y-3)(-11y+1)=-22y 2+35y-3 .这就是所谓的双十字相乘法.用双十字相乘法对多项式ax2+bxy+cy2+dx+ey+f 进行因式分解的步骤是:(1)用十字相乘法分解ax2+bxy+cy2,得到一个十字相乘图(有两列);(2)把常数项f 分解成两个因式填在第三列上,要求第二、第三列构成的十字交叉之积的和等于原式中的ey,第一、第三列构成的十字交叉之积的和等于原式中的dx.例1 分解因式:22(1)x 2-3xy-10y 2+x+9y-2 ;22(2)x -y +5x+3y+4;2(3)xy+y 2+x-y-2 ;2 2 2(4)6x 2-7xy-3y 2-xz+7yz-2z 2.解(1)原式=(x-5y+2)(x+2y-1).(2)原式=(x+y+1)(x-y+4) .(3)原式中缺x2项,可把这一项的系数看成0来分解.原式=(y+1)(x+y-2) .(4)原式=(2x-3y+z)(3x+y-2z) .说明(4) 中有三个字母,解法仍与前面的类似.笔算开平方对于一个数的开方,可以不用计算机,也不用查表,直接笔算出来,下面通过一个例子来说明如何笔算开平方,对于其它数只需模仿即可例求316.4841 的平方根. 第一步, 先将被开方的数,从小数点位置向左右每隔两位用逗号,分段,如把数316.4841 分段成3,16.48,41.第二步,找出第一段数字的初商,使初商的平方不超过第一段数字,而初商加1 的平方则大于第一段数字,本例中第一段数字为3,初商为1,因为12=1<3,而(1+1)2=4>3.第三步,用第一段数字减去初商的平方,并移下第二段数字,组成第一余数,在本例中第一余数为216.第四步,找出试商,使(20 X初商+试商)X试商不超过第一余数,而【20X初商+(试商+1)】X (试商+1)则大于第一余数•第五步,把第一余数减去(20 X初商+试商)X试商,并移下第三段数字,组成第二余数,本例中试商为7,第二余数为2748. 依此法继续做下去,直到移完所有的段数,若最后余数为零,则开方运算告结束. 若余数永远不为零,则只能取某一精度的近似值.第六步,定小数点位置,平方根小数点位置应与被开方数的小数点位置对齐. 本例的算式如下:17.79^3,16 .48,411 (I2)根式的概念【方根与根式】数a的n次方根是指求一个数,它的n次方恰好等于a.a的n 次方根记为》- (n为大于1的自然数).作为代数式,,-称为根式.n称为根指数,a称为根底数.在实数范围内,负数不能开偶次方,一个正数开偶次方有两个方根,其绝对值相同,符号相反.【算术根】正数的正方根称为算术根.零的算术根规定为零.【基本性质】由方根的定义,有(佝=口 =畅国根式运算【乘积的方根】乘积的方根等于各因子同次方根的乘积;反过来,同次方根的乘积等于乘积的同次方根,即' >0,b >0)【分式的方根】分式的方根等于分子、分母同次方根相除,即(盘y/c + r 扭 cG +【根式的乘方】 u0)【根式化简】 胃0=佇9》0)、E + ^fd + yfdy (^-J^ +(_^/c + "X 方'[(■'7^' + “罷)^fb (rR - r 払说 _ b 「二:—r 0,d > 0)(亦 + —亦)_ (屁 + 鹿)(血-亦)+ r 岳'— •區、 Ct — b3 0Q 心工切》0,d 》0)【同类根式及其加减运算】 根指数和根底数都相同的根式称为同类根式,只有同类根式才可用加减运算加以合并.:进位制的基与数字 任一正数可表为通常意义下的有限小数或无限小数, 各数字的值与数字所在的位 置有关,任何位置的数字当小数点向右移一位时其值扩大 10倍,当小数点向左 移一位时其值缩小10倍.例如173.246 = lxlO a+7xlO+3+2xlO-1+4xlO-a+6xl04般地,任一正数a可表为=xlO* +孤】xlf1十…+角乂口+矶+ x 10 + x 10 " +…这就是10进数,记作a(1O),数10称为进位制的基,式中ai在{0,1,2丄,9} 中取值,称为10进数的数字,显然没有理由说进位制的基不可以取其他的数.现在取q为任意大于1的正整数当作进位制的基,于是就得到q进数表示°⑷二a严問…'"=兔孑+耳勰门+…+住』+吗+匚呂“ +煜+…(1)式中数字ai在{0,1,2,...,q-1} 中取值,a n a n-1...a血称为q进数a(q)的整数部分,记作[a(q)];a-1a-2 ...称为a(q)的分数部分,记作{a(q)}.常用进位制,除10进制外,还有2进制、8进制、16进制等,其数字如下2进制0, 18 进制0, 1,2, 3, 4, 5, 6, 716 进制0, 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 90,12,3,4,5各种进位制的相互转换1 q-10转换适用通常的10进数四则运算规则,根据公式(1),可以把q进数a(q)转换为10进数表示.例如743(3, =7 x82+4x3 + 3-443+32 + 3 = 483(10)1011 101(2] =lx23 +0x22 +Ix2 + l + lx2_1 +0x2-2 +lx2"3"1叫2 10-q转换转换时必须分为整数部分和分数部分进行. 对于整数部分其步骤是:(1)用q去除[a(10)],得到商和余数.整数部分的草式 分数部分的草式4.4] 6 2 .<24(2)记下余数作为q 进数的最后一个数字.⑶ 用商替换[a(10)]的位置重复(1)和⑵ 两步,直到商等于零为止.对于分数部分其步骤是:(1) 用 q 去乘{a(10)}.(2) 记下乘积的整数部分作为q 进数的分数部分第一个数字.(3) 用乘积的分数部分替换{a(10)}的位置,重复(1)和(2)两步,直到乘积变为整 数为止,或直到所需要的位数为止.例如:103.118(10)=147.074324 (8)4 18 8加47T 5523 p —q 转换 通常情况下其步骤是:a(p) — a(10) — a(q).如果p,q 是同一数s 的 不同次幂,其步骤是:a(p) — a(s) — a(q).例如,8进数127.653(8)转换为16 进数时,由于8=23,16=24,所以s=2,其步骤是:首先把8进数的每个数字根 据8-2转换表转换为2进数(三位一组)127.653(8)=001 010 111.110 101 011(2)然后把2进数的所有数字从小数点起(左和右)每四位一组分组,从16-2转换表 中逐个记下对应的16进数的数字,即127,653(8) = 0101 0111.1101 0101 1000OJ = 57.358TO8 | 103 | 71正多边形各量换算公式n为边数R为外接圆半径a为边长燎为内切圆半径为圆心角S为多边形面积重心G与外接圆心0重合正多边形各量换算公式表各量正三角形n为边数R为外接圆半径a为边长燎为内切圆半径(36们Gf =-------必为圆心角I "丿S为多边形面积重心G与外接圆心0重合正多边形各量换算公式表各量正三角形正方形正五边形正六边形正n边形图形A40S 邑f443矽2R24r2丄725+1075tv14込222®-A2 sin a2a nrtan —2或许你还对作图感兴趣:正多边形作图所谓初等几何作图问题,是指使用无刻度的直尺和圆规来作图•若使用尺规有限次能作出几何图形,则称为作图可能,或者说欧几里得作图法是可能的,否则称为作图不可能.很多平面图形可以用直尺和圆规作出,例如上面列举的正五边形、正六边形、正八边形、正十边形等.而另一些就不能作出,例如正七边形、正九边形、正十一边形等,这些多边形只能用近似作图法.如何判断哪些作图可能,哪些作图不可能呢?直到百余年前,用代数的方法彻底地解决了这个问题,即给出一个关于尺规作图可能性的准则:作图可能的充分必要条件是,这个作图问题中必需求出的未知量能够由若干已知量经过有限次有理运算及开平方运算而算出.几千年来许多数学家耗费了不少的精力,企图解决所谓“几何三大问题”:立方倍积问题,即作一个立方体,使它的体积二倍于一已知立方体的体积三等分角问题,即三等分一已知角.- 化圆为方问题,即作一正方形,使它的面积等于一已知圆的面积.后来已严格证明了这三个问题不能用尺规作图代数式的求值代数式的求值与代数式的恒等变形关系十分密切•许多代数式是先化简再求值,特别是有附加条件的代数式求值问题,往往需要利用乘法公式、绝对值与算术根的性质、分式的基本性质、通分、求值中的方法技巧主要是代数式恒等变形的技能、技巧和方法.下面结合例题逐一介绍.1•利用因式分解方法求值因式分解是重要的一种代数恒等变形,在代数式化简求值中,经常被采用.分析x的值是通过一个一元二次方程给出的,若解出x后,再求值,将会很麻烦•我们可以先将所求的代数式变形,看一看能否利用已知条件.解已知条件可变形为3x2+3x-1=o,所以6X4+15X3+10X2=(6X4+6X3-2X2)+(9X 3+9X2-3X)+(3X2+3x-1)+1=(3X2+3X-1)(2Z 2+3X+1)+1=0+1=1.说明在求代数式的值时,若已知的是一个或几个代数式的值,这时要尽可能避免解方程(或方程组),而要将所要求值的代数式适当变形,再将已知的代数式的值整体代入,会使问题得到简捷的解答.例2已知a,b,c为实数,且满足下式:a2+b2+c2=1,①求a+b+c的值.解将②式因式分解变形如下所以a+b+c=O 或bc+ac+ab=O.若bc+ac+ab=O,贝U(a+b+c) 2=a2+b2+c2+2(bc+ac+ab)2 - 2 2 .=a +b +c =1,所以a+b+c=± 1.所以a+b+c的值为0, 1, -1 .说明本题也可以用如下方法对②式变形:前一解法是加一项,再减去一项;这个解法是将3拆成1+1+1,最终都是将②式变形为两个式子之积等于零的形式.2.利用乘法公式求值例3 已知x+y=m x3+y3= n, m^ 0,求x2+y2的值.解因为x+y=m所以m=(x+y) 3=x3+y3+3xy(x+y)=n+3m • xy,所以求x2+6xy+y2的值.分析将x ,y的值直接代入计算较繁,观察发现,已知中x , y的值正好是一对共轭无理数,所以很容易计算出x+y与xy的值,由此得到以下解法.解x 2+6xy+y2=x2+2xy+y2+4xy=(x+y) 2+4xy3.设参数法与换元法求值如果代数式字母较多,式子较繁,为了使求值简便,有时可增设一些参数(也叫辅助未知数),以便沟通数量关系,这叫作设参数法.有时也可把代数式中某一部分式子,用另外的一个字母来替换,这叫换元法.分析本题的已知条件是以连比形式出现,可引入参数k,用它表示连比的比值,以便把它们分割成几个等式.x = (a-b)k , y = (b-c)k , z = (c-a)k .所以x+y+z=(a-b)k + (b-c)k+(c-a)k=0u+v+w=1,①由②有把①两边平方得2 2 2u +v +w+2(uv+vw+wu)=1,所以u2+v2+W=1,即两边平方有所以4 •禾I」用非负数的性质求值若几个非负数的和为零,则每个非负数都为零,这个性质在代数式求值中经常被使用.例8 若x2-4x+|3x-y|=-4 ,求y x的值.分析与解x,y的值均未知,而题目却只给了一个方程,似乎无法求值,但仔细挖掘题中的隐含条件可知,可以利用非负数的性质求解.因为x2-4x+|3x-y|=-4 ,所以2x -4x + 4+ |3x-y|=0 ,即(x-2) 2+|3x-y|=0 .所以y x=62=36.例9未知数x,y满足(x2+ y2)m2-2y(x+n)m+y 2+n2=0,其中m n表示非零已知数,求x,y的值.分析与解两个未知数,一个方程,对方程左边的代数式进行恒等变形,经过配方之后,看是否能化成非负数和为零的形式.将已知等式变形为2 2 2 2 2 2mx +my -2mxy-2mny+y+n =0,(m2x2-2mxy+y2)+(m2y2-2mny+f)=0,即(mx-y) 2+(my-n) 2=0.5.利用分式、根式的性质求值分式与根式的化简求值问题,内容相当丰富,因此设有专门讲座介绍,这里只分别举一个例子略做说明.例10已知xyzt=1,求下面代数式的值:分析直接通分是笨拙的解法,可以利用条件将某些项的形式变一变.解根据分式的基本性质,分子、分母可以同时乘以一个不为零的式子,分式的值不变.利用已知条件,可将前三个分式的分母变为与第四个相同.同理分析计算时应注意观察式子的特点,若先分母有理化,计算反而复杂.因为这样一来,原式的对称性就被破坏了.这里所言的对称性是分利用这种对称性,或称之为整齐性,来简化我们的计算.同样(但请注意算术根!)将①,②代入原式有练习六2.已知x+y=a, x2+y2=b2,求x4+y4的值.2 2 23 3 33.已知a-b+c=3, a+b+c=29, a +b+c =45,求ab(a+b)+bc(b+c)+ca(c+a) 的值.5 .设a+b+c=3n,求(m-a) 3+(m-b) 3+(m-c) 3-3(m-a)(m-b)(m-c) 的值.8 .已知13x-6xy+y -4x+1=0,求(x+y)13 • x10 的值.。
公式及方法大全待定系数法(因式分解)待定系数法是数学中的一种重要的解题方法,应用很广泛,这里介绍它在因式分解中的应用.在因式分解时,一些多项式经过分析,可以断定它能分解成某几个因式,但这几个因式中的某些系数尚未确定,这时可以用一些字母来表示待定的系数.由于该多项式等于这几个因式的乘积,根据多项式恒等的性质,两边对应项系数应该相等,或取多项式中原有字母的几个特殊值,列出关于待定系数的方程(或方程组),解出待定字母系数的值,这种因式分解的方法叫作待定系数法.常用的因式分解公式:例1 分解因式:x2+3xy+2y2+4x+5y+3.分析由于(x2+3xy+2y2)=(x+2y)(x+y),若原式可以分解因式,那么它的两个一次项一定是x+2y+m和x+y+n的形式,应用待定系数法即可求出m和n,使问题得到解决.解设x2+3xy+2y2+4x+5y+3=(x+2y+m)(x+y+n)=x2+3xy+2y2+(m+n)x+(m+2n)y+mn,比较两边对应项的系数,则有解之得m=3,n=1.所以原式=(x+2y+3)(x+y+1).说明本题也可用双十字相乘法,请同学们自己解一下.例2 分解因式:x4-2x3-27x2-44x+7.分析本题所给的是一元整系数多项式,根据前面讲过的求根法,若原式有有理根,则只可能是±1,±7(7的约数),经检验,它们都不是原式的根,所以,在有理数集内,原式没有一次因式.如果原式能分解,只能分解为(x2+ax+b)(x2+cx+d)的形式.解设原式=(x2+ax+b)(x2+cx+d)=x4+(a+c)x3+(b+d+ac)x2+(ad+bc)x+bd,所以有由bd=7,先考虑b=1,d=7有所以原式=(x2-7x+1)(x2+5x+7).说明由于因式分解的唯一性,所以对b=-1,d=-7等可以不加以考虑.本题如果b=1,d=7代入方程组后,无法确定a,c的值,就必须将bd=7的其他解代入方程组,直到求出待定系数为止.本题没有一次因式,因而无法运用求根法分解因式.但利用待定系数法,使我们找到了二次因式.由此可见,待定系数法在因式分解中也有用武之地.求根法(因式分解)我们把形如anxn+an-1xn-1+…+a1x+a0(n为非负整数)的代数式称为关于x的一元多项式,并用f(x),g(x),…等记号表示,如f(x)=x2-3x+2,g(x)=x5+x2+6,…,当x=a时,多项式f(x)的值用f(a)表示.如对上面的多项式f(x) f(1)=12-3×我们把形如a n x n+a n-1x n-1+…+a1x+a0(n为非负整数)的代数式称为关于x的一元多项式,并用f(x),g(x),…等记号表示,如f(x)=x2-3x+2,g(x)=x5+x2+6,…,当x=a时,多项式f(x)的值用f(a)表示.如对上面的多项式f(x)f(1)=12-3×1+2=0;f(-2)=(-2)2-3×(-2)+2=12.若f(a)=0,则称a为多项式f(x)的一个根.定理1(因式定理) 若a是一元多项式f(x)的根,即f(a)=0成立,则多项式f(x)有一个因式x-a.根据因式定理,找出一元多项式f(x)的一次因式的关键是求多项式f(x)的根.对于任意多项式f(x),要求出它的根是没有一般方法的,然而当多项式f(x)的系数都是整数时,即整系数多项式时,经常用下面的定理来判定它是否有有理根.定理2的根,则必有p是a0的约数,q是a n的约数.特别地,当a0=1时,整系数多项式f(x)的整数根均为a n的约数.我们根据上述定理,用求多项式的根来确定多项式的一次因式,从而对多项式进行因式分解.例2 分解因式:x3-4x2+6x-4.分析这是一个整系数一元多项式,原式若有整数根,必是-4的约数,逐个检验-4的约数:±1,±2,±4,只有f(2)=23-4×22+6×2-4=0,即x=2是原式的一个根,所以根据定理1,原式必有因式x-2.解法1 用分组分解法,使每组都有因式(x-2).原式=(x3-2x2)-(2x2-4x)+(2x-4)=x2(x-2)-2x(x-2)+2(x-2)=(x-2)(x2-2x+2).解法2 用多项式除法,将原式除以(x-2),所以原式=(x-2)(x2-2x+2).说明在上述解法中,特别要注意的是多项式的有理根一定是-4的约数,反之不成立,即-4的约数不一定是多项式的根.因此,必须对-4的约数逐个代入多项式进行验证.例3 分解因式:9x4-3x3+7x2-3x-2.分析因为9的约数有±1,±3,±9;-2的约数有±1,为:所以,原式有因式9x2-3x-2.解9x4-3x3+7x2-3x-2=9x4-3x3-2x2+9x2-3x-2=x2(9x3-3x-2)+9x2-3x-2=(9x2-3x-2)(x2+1)=(3x+1)(3x-2)(x2+1)说明若整系数多项式有分数根,可将所得出的含有分数的因式化为整系数因式,如上题中的因式可以化为9x2-3x-2,这样可以简化分解过程.总之,对一元高次多项式f(x),如果能找到一个一次因式(x-a),那么f(x)就可以分解为(x-a)g(x),而g(x)是比f(x)低一次的一元多项式,这样,我们就可以继续对g(x)进行分解了.双十字相乘法(因式分解)分解二次三项式时,我们常用十字相乘法.对于某些二元二次六项式(ax2+bxy+cy2+dx+ey+f),我们也可以用十字相乘法分解因式.例如,分解因式2x2-7xy-22y2-5x+35y-3.我们将上式按x降幂排列,并把y当作常数,于是上式可变形为2x2-(5+7y)x-(22y2-35y+3),可分解二次三项式时,我们常用十字相乘法.对于某些二元二次六项式(ax2+bxy+cy2+dx+ey+f),我们也可以用十字相乘法分解因式.例如,分解因式2x2-7xy-22y2-5x+35y-3.我们将上式按x降幂排列,并把y当作常数,于是上式可变形为2x2-(5+7y)x-(22y2-35y+3),可以看作是关于x的二次三项式.对于常数项而言,它是关于y的二次三项式,也可以用十字相乘法,分解为即-22y2+35y-3=(2y-3)(-11y+1).再利用十字相乘法对关于x的二次三项式分解所以原式=[x+(2y-3)][2x+(-11y+1)]=(x+2y-3)(2x-11y+1).上述因式分解的过程,实施了两次十字相乘法.如果把这两个步骤中的十字相乘图合并在一起,可得到下图:它表示的是下面三个关系式:(x+2y)(2x-11y)=2x2-7xy-22y2;(x-3)(2x+1)=2x2-5x-3;(2y-3)(-11y+1)=-22y2+35y-3.这就是所谓的双十字相乘法.用双十字相乘法对多项式ax2+bxy+cy2+dx+ey+f进行因式分解的步骤是:(1)用十字相乘法分解ax2+bxy+cy2,得到一个十字相乘图(有两列);(2)把常数项f分解成两个因式填在第三列上,要求第二、第三列构成的十字交叉之积的和等于原式中的ey,第一、第三列构成的十字交叉之积的和等于原式中的dx.例1 分解因式:(1)x2-3xy-10y2+x+9y-2;(2)x2-y2+5x+3y+4;(3)xy+y2+x-y-2;(4)6x2-7xy-3y2-xz+7yz-2z2.解(1)原式=(x-5y+2)(x+2y-1).(2)原式=(x+y+1)(x-y+4).(3)原式中缺x2项,可把这一项的系数看成0来分解.原式=(y+1)(x+y-2).(4)原式=(2x-3y+z)(3x+y-2z).说明(4)中有三个字母,解法仍与前面的类似.笔算开平方对于一个数的开方,可以不用计算机,也不用查表,直接笔算出来,下面通过一个例子来说明如何笔算开平方,对于其它数只需模仿即可例求316.4841的平方根.第一步,先将被开方的数,从小数点位置向左右每隔两位用逗号,分段,如把数316.4841分段成3,16.48,41.第二步,找出第一段数字的初商,使初商的平方不超过第一段数字,而初商加1的平方则大于第一段数字,本例中第一段数字为3,初商为1,因为12=1<3,而(1+1)2=4>3.第三步,用第一段数字减去初商的平方,并移下第二段数字,组成第一余数,在本例中第一余数为216.第四步,找出试商,使(20×初商+试商)×试商不超过第一余数,而【20×初商+(试商+1)】×(试商+1)则大于第一余数.第五步,把第一余数减去(20×初商+试商)×试商,并移下第三段数字,组成第二余数,本例中试商为7,第二余数为2748.依此法继续做下去,直到移完所有的段数,若最后余数为零,则开方运算告结束.若余数永远不为零,则只能取某一精度的近似值.第六步,定小数点位置,平方根小数点位置应与被开方数的小数点位置对齐.本例的算式如下:根式的概念【方根与根式】数a的n次方根是指求一个数,它的n次方恰好等于a.a的n次方根记为(n为大于1的自然数).作为代数式,称为根式.n称为根指数,a称为根底数.在实数范围内,负数不能开偶次方,一个正数开偶次方有两个方根,其绝对值相同,符号相反.【算术根】正数的正方根称为算术根.零的算术根规定为零.【基本性质】由方根的定义,有根式运算【乘积的方根】乘积的方根等于各因子同次方根的乘积;反过来,同次方根的乘积等于乘积的同次方根,即≥0,b≥0)【分式的方根】分式的方根等于分子、分母同次方根相除,即≥0,b>0)【根式的乘方】≥0)【根式化简】≥0)≥0,d≥0)≥0,d≥0)【同类根式及其加减运算】根指数和根底数都相同的根式称为同类根式,只有同类根式才可用加减运算加以合并.进位制的基与数字任一正数可表为通常意义下的有限小数或无限小数,各数字的值与数字所在的位置有关,任何位置的数字当小数点向右移一位时其值扩大10倍,当小数点向左移一位时其值缩小10倍.例如一般地,任一正数a可表为这就是10进数,记作a(10),数10称为进位制的基,式中ai在{0,1,2,L,9}中取值,称为10进数的数字,显然没有理由说进位制的基不可以取其他的数.现在取q为任意大于1的正整数当作进位制的基,于是就得到q进数表示(1)式中数字ai在{0,1,2,...,q-1}中取值,a n a n-1...a1a0称为q进数a(q)的整数部分,记作[a(q)];a-1a-2 ...称为a(q)的分数部分,记作{a(q)}.常用进位制,除10进制外,还有2进制、8进制、16进制等,其数字如下2进制0, 18进制0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 716进制0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9各种进位制的相互转换1 q→10转换适用通常的10进数四则运算规则,根据公式(1),可以把q进数a(q)转换为10进数表示.例如2 10→q转换转换时必须分为整数部分和分数部分进行.对于整数部分其步骤是:(1) 用q去除[a(10)],得到商和余数.(2) 记下余数作为q进数的最后一个数字.(3) 用商替换[a(10)]的位置重复(1)和(2)两步,直到商等于零为止.对于分数部分其步骤是:(1)用q去乘{a(10)}.(2)记下乘积的整数部分作为q进数的分数部分第一个数字.(3)用乘积的分数部分替换{a(10)}的位置,重复(1)和(2)两步,直到乘积变为整数为止,或直到所需要的位数为止.例如:103.118(10)=147.074324 (8)整数部分的草式分数部分的草式3 p→q转换通常情况下其步骤是:a(p)→a(10)→a(q).如果p,q是同一数s 的不同次幂,其步骤是:a(p)→a(s)→a(q).例如,8进数127.653(8)转换为16进数时,由于8=23,16=24,所以s=2,其步骤是:首先把8进数的每个数字根据8-2转换表转换为2进数(三位一组)127.653(8)=001 010 111.110 101 011(2)然后把2进数的所有数字从小数点起(左和右)每四位一组分组,从16-2转换表中逐个记下对应的16进数的数字,即正多边形各量换算公式n为边数 R为外接圆半径a为边长爎为内切圆半径为圆心角S为多边形面积重心G与外接圆心O重合正多边形各量换算公式表各量正三角形n为边数 R 为外接圆半径a为边长爎为内切圆半径为圆心角S为多边形面积重心G与外接圆心O重合正多边形各量换算公式表各量正三角形正方形正五边形正六边形正n边形图形Sa RR ar或许你还对作图感兴趣:正多边形作图所谓初等几何作图问题,是指使用无刻度的直尺和圆规来作图.若使用尺规有限次能作出几何图形,则称为作图可能,或者说欧几里得作图法是可能的,否则称为作图不可能.很多平面图形可以用直尺和圆规作出,例如上面列举的正五边形、正六边形、正八边形、正十边形等.而另一些就不能作出,例如正七边形、正九边形、正十一边形等,这些多边形只能用近似作图法.如何判断哪些作图可能,哪些作图不可能呢?直到百余年前,用代数的方法彻底地解决了这个问题,即给出一个关于尺规作图可能性的准则:作图可能的充分必要条件是,这个作图问题中必需求出的未知量能够由若干已知量经过有限次有理运算及开平方运算而算出.几千年来许多数学家耗费了不少的精力,企图解决所谓“几何三大问题”:立方倍积问题,即作一个立方体,使它的体积二倍于一已知立方体的体积.三等分角问题,即三等分一已知角.化圆为方问题,即作一正方形,使它的面积等于一已知圆的面积.后来已严格证明了这三个问题不能用尺规作图.代数式的求值代数式的求值与代数式的恒等变形关系十分密切.许多代数式是先化简再求值,特别是有附加条件的代数式求值问题,往往需要利用乘法公式、绝对值与算术根的性质、分式的基本性质、通分、求值中的方法技巧主要是代数式恒等变形的技能、技巧和方法.下面结合例题逐一介绍.1.利用因式分解方法求值因式分解是重要的一种代数恒等变形,在代数式化简求值中,经常被采用.分析x的值是通过一个一元二次方程给出的,若解出x 后,再求值,将会很麻烦.我们可以先将所求的代数式变形,看一看能否利用已知条件.解已知条件可变形为3x2+3x-1=0,所以6x4+15x3+10x2=(6x4+6x3-2x2)+(9x3+9x2-3x)+(3x2+3x-1)+1=(3x2+3x-1)(2z2+3x+1)+1=0+1=1.说明在求代数式的值时,若已知的是一个或几个代数式的值,这时要尽可能避免解方程(或方程组),而要将所要求值的代数式适当变形,再将已知的代数式的值整体代入,会使问题得到简捷的解答.例2 已知a,b,c为实数,且满足下式:a2+b2+c2=1,①求a+b+c的值.解将②式因式分解变形如下即所以a+b+c=0或bc+ac+ab=0.若bc+ac+ab=0,则(a+b+c)2=a2+b2+c2+2(bc+ac+ab)=a2+b2+c2=1,所以a+b+c=±1.所以a+b+c的值为0,1,-1.说明本题也可以用如下方法对②式变形:即前一解法是加一项,再减去一项;这个解法是将3拆成1+1+1,最终都是将②式变形为两个式子之积等于零的形式.2.利用乘法公式求值例3 已知x+y=m,x3+y3=n,m≠0,求x2+y2的值.解因为x+y=m,所以m3=(x+y)3=x3+y3+3xy(x+y)=n+3m·xy,所以求x2+6xy+y2的值.分析将x,y的值直接代入计算较繁,观察发现,已知中x,y的值正好是一对共轭无理数,所以很容易计算出x+y 与xy的值,由此得到以下解法.解x2+6xy+y2=x2+2xy+y2+4xy=(x+y)2+4xy3.设参数法与换元法求值如果代数式字母较多,式子较繁,为了使求值简便,有时可增设一些参数(也叫辅助未知数),以便沟通数量关系,这叫作设参数法.有时也可把代数式中某一部分式子,用另外的一个字母来替换,这叫换元法.分析本题的已知条件是以连比形式出现,可引入参数k,用它表示连比的比值,以便把它们分割成几个等式.x=(a-b)k,y=(b-c)k,z=(c-a)k.所以x+y+z=(a-b)k+(b-c)k+(c-a)k=0.u+v+w=1,①由②有把①两边平方得u2+v2+w2+2(uv+vw+wu)=1,所以u2+v2+w2=1,即两边平方有所以4.利用非负数的性质求值若几个非负数的和为零,则每个非负数都为零,这个性质在代数式求值中经常被使用.例8 若x2-4x+|3x-y|=-4,求y x的值.分析与解x,y的值均未知,而题目却只给了一个方程,似乎无法求值,但仔细挖掘题中的隐含条件可知,可以利用非负数的性质求解.因为x2-4x+|3x-y|=-4,所以x2-4x+4+|3x-y|=0,即(x-2)2+|3x-y|=0.所以y x=62=36.例9 未知数x,y满足(x2+y2)m2-2y(x+n)m+y2+n2=0,其中m,n表示非零已知数,求x,y的值.分析与解两个未知数,一个方程,对方程左边的代数式进行恒等变形,经过配方之后,看是否能化成非负数和为零的形式.将已知等式变形为m2x2+m2y2-2mxy-2mny+y2+n2=0,(m2x2-2mxy+y2)+(m2y2-2mny+n2)=0,即(mx-y)2+(my-n)2=0.5.利用分式、根式的性质求值分式与根式的化简求值问题,内容相当丰富,因此设有专门讲座介绍,这里只分别举一个例子略做说明.例10 已知xyzt=1,求下面代数式的值:分析直接通分是笨拙的解法,可以利用条件将某些项的形式变一变.解根据分式的基本性质,分子、分母可以同时乘以一个不为零的式子,分式的值不变.利用已知条件,可将前三个分式的分母变为与第四个相同.同理分析计算时应注意观察式子的特点,若先分母有理化,计算反而复杂.因为这样一来,原式的对称性就被破坏了.这里所言的对称性是分利用这种对称性,或称之为整齐性,来简化我们的计算.同样(但请注意算术根!)将①,②代入原式有练习六2.已知x+y=a,x2+y2=b2,求x4+y4的值.3.已知a-b+c=3,a2+b2+c2=29,a3+b3+c3=45,求ab(a+b)+bc(b+c)+ca(c+a)的值.5.设a+b+c=3m,求(m-a)3+(m-b)3+(m-c)3-3(m-a)(m-b)(m-c)的值.8.已知13x2-6xy+y2-4x+1=0,求(x+y)13·x10的值.。
公式及方法大全待定系数法(因式分解)待定系数法是数学中的一种重要的解题方法,应用很广泛,这里介绍它在因式分解中的应用.在因式分解时,一些多项式经过分析,可以断定它能分解成某几个因式,但这几个因式中的某些系数尚未确定,这时可以用一些字母来表示待定的系数.由于该多项式等于这几个因式的乘积,根据多项式恒等的性质,两边对应项系数应该相等,或取多项式中原有字母的几个特殊值,列出关于待定系数的方程(或方程组),解出待定字母系数的值,这种因式分解的方法叫作待定系数法.常用的因式分解公式:例1 分解因式:x2+3xy+2y2+4x+5y+3.分析由于(x2+3xy+2y2)=(x+2y)(x+y),若原式可以分解因式,那么它的两个一次项一定是x+2y+m和x+y+n的形式,应用待定系数法即可求出m和n,使问题得到解决.解设x2+3xy+2y2+4x+5y+3=(x+2y+m)(x+y+n)=x2+3xy+2y2+(m+n)x+(m+2n)y+mn,比较两边对应项的系数,则有解之得m=3,n=1.所以原式=(x+2y+3)(x+y+1).说明本题也可用双十字相乘法,请同学们自己解一下.例2 分解因式:x4-2x3-27x2-44x+7.分析本题所给的是一元整系数多项式,根据前面讲过的求根法,若原式有有理根,则只可能是±1,±7(7的约数),经检验,它们都不是原式的根,所以,在有理数集内,原式没有一次因式.如果原式能分解,只能分解为(x2+ax+b)(x2+cx+d)的形式.解设原式=(x2+ax+b)(x2+cx+d)=x4+(a+c)x3+(b+d+ac)x2+(ad+bc)x+bd,所以有由bd=7,先考虑b=1,d=7有所以原式=(x2-7x+1)(x2+5x+7).说明由于因式分解的唯一性,所以对b=-1,d=-7等可以不加以考虑.本题如果b=1,d=7代入方程组后,无法确定a,c的值,就必须将bd=7的其他解代入方程组,直到求出待定系数为止.本题没有一次因式,因而无法运用求根法分解因式.但利用待定系数法,使我们找到了二次因式.由此可见,待定系数法在因式分解中也有用武之地.求根法(因式分解)我们把形如anxn+an-1xn-1+…+a1x+a0(n为非负整数)的代数式称为关于x的一元多项式,并用f(x),g(x),…等记号表示,如f(x)=x2-3x+2,g(x)=x5+x2+6,…,当x=a时,多项式f(x)的值用f(a)表示.如对上面的多项式f(x) f(1)=12-3×我们把形如a n x n+a n-1x n-1+…+a1x+a0(n为非负整数)的代数式称为关于x的一元多项式,并用f(x),g(x),…等记号表示,如f(x)=x2-3x+2,g(x)=x5+x2+6,…,当x=a时,多项式f(x)的值用f(a)表示.如对上面的多项式f(x)f(1)=12-3×1+2=0;f(-2)=(-2)2-3×(-2)+2=12.若f(a)=0,则称a为多项式f(x)的一个根.定理1(因式定理) 若a是一元多项式f(x)的根,即f(a)=0成立,则多项式f(x)有一个因式x-a.根据因式定理,找出一元多项式f(x)的一次因式的关键是求多项式f(x)的根.对于任意多项式f(x),要求出它的根是没有一般方法的,然而当多项式f(x)的系数都是整数时,即整系数多项式时,经常用下面的定理来判定它是否有有理根.定理2的根,则必有p是a0的约数,q是a n的约数.特别地,当a0=1时,整系数多项式f(x)的整数根均为a n的约数.我们根据上述定理,用求多项式的根来确定多项式的一次因式,从而对多项式进行因式分解.例2 分解因式:x3-4x2+6x-4.分析这是一个整系数一元多项式,原式若有整数根,必是-4的约数,逐个检验-4的约数:±1,±2,±4,只有f(2)=23-4×22+6×2-4=0,即x=2是原式的一个根,所以根据定理1,原式必有因式x-2.解法1 用分组分解法,使每组都有因式(x-2).原式=(x3-2x2)-(2x2-4x)+(2x-4)=x2(x-2)-2x(x-2)+2(x-2)=(x-2)(x2-2x+2).解法2 用多项式除法,将原式除以(x-2),所以原式=(x-2)(x2-2x+2).说明在上述解法中,特别要注意的是多项式的有理根一定是-4的约数,反之不成立,即-4的约数不一定是多项式的根.因此,必须对-4的约数逐个代入多项式进行验证.例3 分解因式:9x4-3x3+7x2-3x-2.分析因为9的约数有±1,±3,±9;-2的约数有±1,为:所以,原式有因式9x2-3x-2.解 9x4-3x3+7x2-3x-2=9x4-3x3-2x2+9x2-3x-2=x2(9x3-3x-2)+9x2-3x-2=(9x2-3x-2)(x2+1)=(3x+1)(3x-2)(x2+1)说明若整系数多项式有分数根,可将所得出的含有分数的因式化为整系数因式,如上题中的因式可以化为9x2-3x-2,这样可以简化分解过程.总之,对一元高次多项式f(x),如果能找到一个一次因式(x-a),那么f(x)就可以分解为(x-a)g(x),而g(x)是比f(x)低一次的一元多项式,这样,我们就可以继续对g(x)进行分解了.双十字相乘法(因式分解)分解二次三项式时,我们常用十字相乘法.对于某些二元二次六项式(ax2+bxy+cy2+dx+ey+f),我们也可以用十字相乘法分解因式.例如,分解因式2x2-7xy-22y2-5x+35y-3.我们将上式按x降幂排列,并把y 当作常数,于是上式可变形为 2x2-(5+7y)x-(22y2-35y+3),可分解二次三项式时,我们常用十字相乘法.对于某些二元二次六项式(ax2+bxy+cy2+dx+ey+f),我们也可以用十字相乘法分解因式.例如,分解因式2x2-7xy-22y2-5x+35y-3.我们将上式按x降幂排列,并把y当作常数,于是上式可变形为2x2-(5+7y)x-(22y2-35y+3),可以看作是关于x的二次三项式.对于常数项而言,它是关于y的二次三项式,也可以用十字相乘法,分解为即-22y2+35y-3=(2y-3)(-11y+1).再利用十字相乘法对关于x的二次三项式分解所以原式=[x+(2y-3)][2x+(-11y+1)]=(x+2y-3)(2x-11y+1).上述因式分解的过程,实施了两次十字相乘法.如果把这两个步骤中的十字相乘图合并在一起,可得到下图:它表示的是下面三个关系式:(x+2y)(2x-11y)=2x2-7xy-22y2;(x-3)(2x+1)=2x2-5x-3;(2y-3)(-11y+1)=-22y2+35y-3.这就是所谓的双十字相乘法.用双十字相乘法对多项式ax2+bxy+cy2+dx+ey+f进行因式分解的步骤是:(1)用十字相乘法分解ax2+bxy+cy2,得到一个十字相乘图(有两列);(2)把常数项f分解成两个因式填在第三列上,要求第二、第三列构成的十字交叉之积的和等于原式中的ey,第一、第三列构成的十字交叉之积的和等于原式中的dx.例1 分解因式:(1)x2-3xy-10y2+x+9y-2;(2)x2-y2+5x+3y+4;(3)xy+y2+x-y-2;(4)6x2-7xy-3y2-xz+7yz-2z2.解 (1)原式=(x-5y+2)(x+2y-1).(2)原式=(x+y+1)(x-y+4).(3)原式中缺x2项,可把这一项的系数看成0来分解.原式=(y+1)(x+y-2).(4)原式=(2x-3y+z)(3x+y-2z).说明 (4)中有三个字母,解法仍与前面的类似.笔算开平方对于一个数的开方,可以不用计算机,也不用查表,直接笔算出来,下面通过一个例子来说明如何笔算开平方,对于其它数只需模仿即可例求316.4841的平方根.第一步,先将被开方的数,从小数点位置向左右每隔两位用逗号,分段,如把数316.4841分段成3,16.48,41.第二步,找出第一段数字的初商,使初商的平方不超过第一段数字,而初商加1的平方则大于第一段数字,本例中第一段数字为3,初商为1,因为12=1<3,而(1+1)2=4>3.第三步,用第一段数字减去初商的平方,并移下第二段数字,组成第一余数,在本例中第一余数为216.第四步,找出试商,使(20×初商+试商)×试商不超过第一余数,而【20×初商+(试商+1)】×(试商+1)则大于第一余数.第五步,把第一余数减去(20×初商+试商)×试商,并移下第三段数字,组成第二余数,本例中试商为7,第二余数为2748.依此法继续做下去,直到移完所有的段数,若最后余数为零,则开方运算告结束.若余数永远不为零,则只能取某一精度的近似值.第六步,定小数点位置,平方根小数点位置应与被开方数的小数点位置对齐.本例的算式如下:根式的概念【方根与根式】数a的n次方根是指求一个数,它的n次方恰好等于a.a的n次方根记为(n为大于1的自然数).作为代数式,称为根式.n称为根指数,a称为根底数.在实数范围内,负数不能开偶次方,一个正数开偶次方有两个方根,其绝对值相同,符号相反.【算术根】正数的正方根称为算术根.零的算术根规定为零.【基本性质】由方根的定义,有根式运算【乘积的方根】乘积的方根等于各因子同次方根的乘积;反过来,同次方根的乘积等于乘积的同次方根,即≥0,b≥0)【分式的方根】分式的方根等于分子、分母同次方根相除,即≥0,b>0)【根式的乘方】≥0)【根式化简】≥0)≥0,d≥0)≥0,d≥0)【同类根式及其加减运算】根指数和根底数都相同的根式称为同类根式,只有同类根式才可用加减运算加以合并.进位制的基与数字任一正数可表为通常意义下的有限小数或无限小数,各数字的值与数字所在的位置有关,任何位置的数字当小数点向右移一位时其值扩大10倍,当小数点向左移一位时其值缩小10倍.例如一般地,任一正数a可表为这就是10进数,记作a(10),数10称为进位制的基,式中ai在{0,1,2,L,9}中取值,称为10进数的数字,显然没有理由说进位制的基不可以取其他的数.现在取q为任意大于1的正整数当作进位制的基,于是就得到q进数表示(1)式中数字ai在{0,1,2,...,q-1}中取值,a n a n-1...a1a0称为q 进数a(q)的整数部分,记作[a(q)];a-1a-2 ...称为a(q)的分数部分,记作{a(q)}.常用进位制,除10进制外,还有2进制、8进制、16进制等,其数字如下2进制 0, 18进制 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 716进制 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9各种进位制的相互转换1 q→10转换适用通常的10进数四则运算规则,根据公式(1),可以把q进数a(q)转换为10进数表示.例如2 10→q转换转换时必须分为整数部分和分数部分进行. 对于整数部分其步骤是:(1) 用q去除[a(10)],得到商和余数.(2) 记下余数作为q进数的最后一个数字.(3) 用商替换[a(10)]的位置重复(1)和(2)两步,直到商等于零为止.对于分数部分其步骤是:(1)用q去乘{a(10)}.(2)记下乘积的整数部分作为q进数的分数部分第一个数字.(3)用乘积的分数部分替换{a(10)}的位置,重复(1)和(2)两步,直到乘积变为整数为止,或直到所需要的位数为止.例如:103.118(10)=147.074324 (8)整数部分的草式分数部分的草式3 p→q转换通常情况下其步骤是:a(p)→a(10)→a(q).如果p,q是同一数s的不同次幂,其步骤是:a(p)→a(s)→a(q).例如,8进数127.653(8)转换为16进数时,由于8=23,16=24,所以s=2,其步骤是:首先把8进数的每个数字根据8-2转换表转换为2进数(三位一组)127.653(8)=001 010 111.110 101 011(2)然后把2进数的所有数字从小数点起(左和右)每四位一组分组,从16-2转换表中逐个记下对应的16进数的数字,即正多边形各量换算公式n为边数R为外接圆半径 a为边长爎为内切圆半径为圆心角 S为多边形面积重心G与外接圆心O重合正多边形各量换算公式表各量正三角形n为边数R为外接圆半径a为边长爎为内切圆半径为圆心角 S为多边形面积重心G与外接圆心O重合正多边形各量换算公式表或许你还对作图感兴趣:正多边形作图所谓初等几何作图问题,是指使用无刻度的直尺和圆规来作图.若使用尺规有限次能作出几何图形,则称为作图可能,或者说欧几里得作图法是可能的,否则称为作图不可能.很多平面图形可以用直尺和圆规作出,例如上面列举的正五边形、正六边形、正八边形、正十边形等.而另一些就不能作出,例如正七边形、正九边形、正十一边形等,这些多边形只能用近似作图法.如何判断哪些作图可能,哪些作图不可能呢?直到百余年前,用代数的方法彻底地解决了这个问题,即给出一个关于尺规作图可能性的准则:作图可能的充分必要条件是,这个作图问题中必需求出的未知量能够由若干已知量经过有限次有理运算及开平方运算而算出.几千年来许多数学家耗费了不少的精力,企图解决所谓“几何三大问题”:立方倍积问题,即作一个立方体,使它的体积二倍于一已知立方体的体积.三等分角问题,即三等分一已知角.化圆为方问题,即作一正方形,使它的面积等于一已知圆的面积.后来已严格证明了这三个问题不能用尺规作图.代数式的求值代数式的求值与代数式的恒等变形关系十分密切.许多代数式是先化简再求值,特别是有附加条件的代数式求值问题,往往需要利用乘法公式、绝对值与算术根的性质、分式的基本性质、通分、求值中的方法技巧主要是代数式恒等变形的技能、技巧和方法.下面结合例题逐一介绍.1.利用因式分解方法求值因式分解是重要的一种代数恒等变形,在代数式化简求值中,经常被采用.分析 x的值是通过一个一元二次方程给出的,若解出x 后,再求值,将会很麻烦.我们可以先将所求的代数式变形,看一看能否利用已知条件.解已知条件可变形为3x2+3x-1=0,所以6x4+15x3+10x2=(6x4+6x3-2x2)+(9x3+9x2-3x)+(3x2+3x-1)+1=(3x2+3x-1)(2z2+3x+1)+1=0+1=1.说明在求代数式的值时,若已知的是一个或几个代数式的值,这时要尽可能避免解方程(或方程组),而要将所要求值的代数式适当变形,再将已知的代数式的值整体代入,会使问题得到简捷的解答.例2 已知a,b,c为实数,且满足下式:a2+b2+c2=1,①求a+b+c的值.解将②式因式分解变形如下即所以a+b+c=0或bc+ac+ab=0.若bc+ac+ab=0,则(a+b+c)2=a2+b2+c2+2(bc+ac+ab)=a2+b2+c2=1,所以 a+b+c=±1.所以a+b+c的值为0,1,-1.说明本题也可以用如下方法对②式变形:即前一解法是加一项,再减去一项;这个解法是将3拆成1+1+1,最终都是将②式变形为两个式子之积等于零的形式.2.利用乘法公式求值例3 已知x+y=m,x3+y3=n,m≠0,求x2+y2的值.解因为x+y=m,所以m3=(x+y)3=x3+y3+3xy(x+y)=n+3m·xy,所以求x2+6xy+y2的值.分析将x,y的值直接代入计算较繁,观察发现,已知中x,y的值正好是一对共轭无理数,所以很容易计算出x+y 与xy的值,由此得到以下解法.解 x2+6xy+y2=x2+2xy+y2+4xy=(x+y)2+4xy3.设参数法与换元法求值如果代数式字母较多,式子较繁,为了使求值简便,有时可增设一些参数(也叫辅助未知数),以便沟通数量关系,这叫作设参数法.有时也可把代数式中某一部分式子,用另外的一个字母来替换,这叫换元法.分析本题的已知条件是以连比形式出现,可引入参数k,用它表示连比的比值,以便把它们分割成几个等式.x=(a-b)k,y=(b-c)k,z=(c-a)k.所以x+y+z=(a-b)k+(b-c)k+(c-a)k=0.u+v+w=1,①由②有把①两边平方得u2+v2+w2+2(uv+vw+wu)=1,所以u2+v2+w2=1,即两边平方有所以4.利用非负数的性质求值若几个非负数的和为零,则每个非负数都为零,这个性质在代数式求值中经常被使用.例8 若x2-4x+|3x-y|=-4,求y x的值.分析与解x,y的值均未知,而题目却只给了一个方程,似乎无法求值,但仔细挖掘题中的隐含条件可知,可以利用非负数的性质求解.因为x2-4x+|3x-y|=-4,所以x2-4x+4+|3x-y|=0,即 (x-2)2+|3x-y|=0.所以 y x=62=36.例9 未知数x,y满足(x2+y2)m2-2y(x+n)m+y2+n2=0,其中m,n表示非零已知数,求x,y的值.分析与解两个未知数,一个方程,对方程左边的代数式进行恒等变形,经过配方之后,看是否能化成非负数和为零的形式.将已知等式变形为m2x2+m2y2-2mxy-2mny+y2+n2=0,(m2x2-2mxy+y2)+(m2y2-2mny+n2)=0,即(mx-y)2+(my-n)2=0.5.利用分式、根式的性质求值分式与根式的化简求值问题,内容相当丰富,因此设有专门讲座介绍,这里只分别举一个例子略做说明.例10 已知xyzt=1,求下面代数式的值:分析直接通分是笨拙的解法,可以利用条件将某些项的形式变一变.解根据分式的基本性质,分子、分母可以同时乘以一个不为零的式子,分式的值不变.利用已知条件,可将前三个分式的分母变为与第四个相同.同理分析计算时应注意观察式子的特点,若先分母有理化,计算反而复杂.因为这样一来,原式的对称性就被破坏了.这里所言的对称性是分利用这种对称性,或称之为整齐性,来简化我们的计算.同样(但请注意算术根!)将①,②代入原式有练习六2.已知x+y=a,x2+y2=b2,求x4+y4的值.3.已知a-b+c=3,a2+b2+c2=29,a3+b3+c3=45,求ab(a+b)+bc(b+c)+ca(c+a)的值.5.设a+b+c=3m,求(m-a)3+(m-b)3+(m-c)3-3(m-a)(m-b)(m-c)的值.8.已知13x2-6xy+y2-4x+1=0,求(x+y)13·x10的值.。