轮换式因式分解定理
因式分解的公式有哪些（适合初三奥数的都要）？
因式分解的公式有哪些（适合初三奥数的都要）？
因式分解（分解因式）把一个多项式化为几个最简整式的积的形式，这种变形叫做把这个多项式因式分解，也叫作分解因式。在数学求根作图方面有很广泛的应用。十字相乘法拆项、添项法配方法应用因式定理换元法求根法图象法主元法特殊值法待定系数法双十字相乘法二次多项式因式分解多项式因式分解步骤几道例题四个注意应用因式分解公式平方差公式完全平方公式立方和（差）立方公式高级结论方法基本方法 提公因式法 公式法 分解因式技巧竞赛用到的方法 分组分解法 十字相乘法 拆项、添项法 配方法 应用因式定理 换元法 求根法 图象法 主元法 特殊值法 待定系数法 双十字相乘法 二次多项式因式分解多项式因式分解步骤几道例题四个注意应用因式分解公式 平方差公式 完全平方公式 立方和（差）立方公式展开 定义 因式分解的定义和主要方法常规因式分解主要公式 定义：把一个多项式化为几个最简整式的乘积的形式，这种变形叫做把这个多项式因式分解（也叫作分解因式）。 意义：它是中学数学中最重要的恒等变形之一，它被广泛地应用于初等数学之中，是我们解决许多数学问题的有力工具。因式分解方法灵活，技巧性强，学习这些方法与技巧，不仅是掌握因式分解内容所必需的，而且对于培养学生的解题技能，发展学生的思维能力，都有着十分独特的作用。学习它，既可以复习的整式四则运算，又为学习分式打好基础；学好它，既可以培养学生的观察、思维发展性、运算能力，又可以提高学生综合分析和解决问题的能力。 分解因式与整式乘法为相反变形。 同时也是解一元二次方程中公式法的重要步骤编辑本段高级结论 在高等数学上因式分解有一些重要结论，在初等数学层面上证明很困难，但是理解很容易。 1 因式分解与解高次方程有密切的关系。对于一元一次方程和一元二次方程，初中已有相对固定和容易的方法。在数学上可以证明，对于一元三次和一元四次方程，也有固定的公式可以求解。只是因为公式过于复杂，在非专业领域没有介绍。对于分解因式，三次多项式和四次多项式也有固定的分解方法，只是比较复杂。对于五次以上的一般多项式，已经证明不能找到固定的因式分解法，五次以上的一元方程也没有固定解法。 2 所有的三次和三次以上多项式都可以因式分解。这看起来或许有点不可思议。比如X^4 1,这是一个一元四次多项式，看起来似乎不能因式分解。但是它的次数高于3，所以一定可以因式分解。如果有兴趣，你也可以用待定系数法将其分解，只是分解出来的式子并不整洁。 3 因式分解虽然没有固定方法，但是求两个多项式的公因式却有固定方法。因式分解很多时候就是用来提公因式的。寻找公因式可以用辗转相除法来求得。标准的辗转相除技能对于中学生来说难度颇高，但是中学有时候要处理的多项式次数并不太高，所以反复利用多项式的除法也可以比较笨，但是有效地解决找公因式的问题。编辑本段方法 因式分解没有普遍的方法，初中数学教材中主要介绍了提公因式法、公式法。而在竞赛上，又有拆项和添减项法，分组分解法和十字相乘法，待定系数法，双十字相乘法，对称多项式，轮换对称多项式法，余式定理法，求根公式法，换元法，长除法，短除法，除法等。 注意三原则 1．分解要彻底（是否有公因式，是否可用公式） 2．最后结果只有小括号 3．最后结果中多项式首项系数为正（例如：-3x^2 xx(-3x 1）） 4．最后结果每一项都为最简因式 归纳方法：北师大版八下课本上有的 1．提公因式法。 2．公式法。 3．分组分解法。 4．凑数法。[x^2 (a b)x ab(x a)(x b)] 5．组合分解法。 6．十字相乘法。 7．双十字相乘法。 8．配方法。 9．拆项补项法。 10．换元法。 11．长除法。 12．求根法。 13．图象法。 14．主元法。 15．待定系数法。 16．特殊值法。 17．因式定理法。编辑本段基本方法提公因式法 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。 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取公因式。 具体方法：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是负的，一般要提出“-”号，使括号内的第一项的系数成为正数。提出“-”号时，多项式的各项都要变号。 口诀：找准公因式，一次要提尽；全家都搬走，留1把家守；提负要变号，变形看奇偶。 例如：-am bm cm-(a-b-c)m a(x-y) b(y-x)a(x-y)-b(x-y)(a-b)(x-y)。 注意：把2a 1/2变成2(a 1/4)不叫提公因式公式法 如果把乘法公式反过来，就可以把某些多项式分解因式，这种方法叫公式法。 平方差公式: (a b)(a-b)a2-b2 反过来为a2-b2(a b)(a-b) 完全平方公式：(a b)2a2 2ab b2 反过来为a2 2ab b2(a b)2 (a-b)2a2-2ab b2 a2-2ab b2(a-b)2 注意：能运用完全平方公式分解因式的多项式必须是三项式，其中有两项能写成两个数(或式)的平方和的形式，另一项是这两个数(或式)的积的2倍。 两根式：ax2 bx ca[x-(-b √(b^2-4ac))/2a][x-(-b-√(b^2-4ac))/2a] 两根式 立方和公式：a3 b3(a b)(a2-ab b2)； 立方差公式：a3-b3(a-b)(a2 ab b2) 完全立方公式：a3±3a3b 3ab2±b3(a±b)3． 公式：a3 b3 c3-3abc(a b c)(a2 b2 c2-ab-bc-ca) 例如：a2 4ab 4b2 (a 2b)2。分解因式技巧 1．分解因式技巧掌握： 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分解因式必须分解到每个多项式因式都不能再分解为止。 注：分解因式前先要找到公因式，在确定公因式前，应从系数和因式两个方面考虑。 2．提公因式法基本步骤： （1）找出公因式 （2）提公因式并确定另一个因式： ①第一步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第二步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。编辑本段竞赛用到的方法分组分解法 分组分解是解方程的一种简洁的方法，我们来学习这个知识。 能分组分解的方程有四项或大于四项，一般的分组分解有两种形式：二二分法，三一分法。 比如： ax ay bx by a(x y) b(x y) (a b)(x y) 我们把ax和ay分一组，bx和by分一组，利用乘法分配律，两两相配，立即解除了困难。 同样，这道题也可以这样做。 ax ay bx by x(a b) y(a b) (a b)(x y) 几道例题： 1． 5ax 5bx 3ay 3by 解法：5x(a b) 3y(a b) (5x 3y)(a b) 说明：系数不一样一样可以做分组分解，和上面一样，把5ax和5bx看成整体，把3ay和3by看成一个整体，利用乘法分配律轻松解出。 2． x3-x2 x-1 解法：(x3-x2) (x-1) x2(x-1) (x-1) (x-1)(x2 1) 利用二二分法，提公因式法提出 x2，然后相合轻松解决。 3． x2-x-y2-y 相关公式解法：(x2-y2)-(x y) (x y)(x-y)-(x y) (x y)(x-y-1) 利用二二分法，再利用公式法a2-b2(a b)(a-b)，然后相合解决。十字相乘法 现在的教材降低难度，不用学。但学奥数的同学注意了，这个不会你就别考了！ 这种方法有两种情况。 ①x2 ﹙p q﹚x pq型的式子的因式分解 这类二次三项式的特点是：二次项的系数是1；常数项是两个数的积；一次项系数是常数项的两个因数的和。因此，可以直接将某些二次项的系数是1的二次三项式因式分解：x2 (p q)x pq(x p)(x q) ． 例1：x2-2x-8 (x-4)(x 2) ②kx2 mx n型的式子的因式分解 如果有kab，ncd，且有ad bcm时，那么kx2 mx n(ax c)(bx d)． 图示如下： 例2：(7x 2)(x-3)中a1 b7 c2 d-3 因为 -3×7-21，1×22，且-21 2-19， 所以(7x 2)(x-3)． 十字相乘法口诀：首尾分解，交叉相乘，求和凑中 例3：6X2 7X 2 第1项二次项（6X2）拆分为：2×3 第3项常数项（2）拆分为：1×2 2（X） 3（X） 1 2 对角相乘：1×3 2×2得第2项一次项（7X） ∴6X2 7X 6（2X 1）（3X 2） 与之对应的还有双十字相乘法，也可以学一学。拆项、添项法 这种方法指把多项式的某一项拆开或填补上互为相反数的两项（或几项），使原式适合于提公因式法、运用公式法或分组分解法进行分解。要注意，必须在与原多项式相等的原则下进行变形。 例如：bc(b c) ca(c-a)-ab(a b) bc(c-a a b) ca(c-a)-ab(a b) bc(c-a) bc(a b) ca(c-a)-ab(a b) bc(c-a) ca(c-a) bc(a b)-ab(a b) (bc ca)(c-a) (bc-ab)(a b) c(c-a)(b a) b(a b)(c-a) (c b)(c-a)(a b)．配方法 对于某些不能利用公式法的多项式，可以将其配成一个完全平方式，然后再利用平方差公式，就能将其因式分解，这种方法叫配方法。属于拆项、补项法的一种特殊情况。也要注意必须在与原多项式相等的原则下进行变形。 例如：x2 3x-40 x2 3x 2.25-42.25 (x 1.5)2-(6.5)2 (x 8)(x-5)．应用因式定理 对于多项式f(x)，如果f(a)0，那么f(x)必含有因式x-a． 例如：f(x)x2 5x 6，f(-2)0，则可确定x 2是x2 5x 6的一个因式。(事实上，x2 5x 6(x 2)(x 3)．) 注意：1、对于系数全部是整数的多项式，若Xq/p（p,q为互质整数时）该多项式值为零，则q为常数项约数，p最高次项系数约数 2．对于多项式f(a)0,b为最高次项系数，c为常数项，则有a为c/b约数换元法 有时在分解因式时，可以选择多项式中的相同的部分换成另一个未知数，然后进行因式分解，最后再转换回来，这种方法叫做换元法。注意：换元后勿忘还元。 例如在分解(x2 x 1)(x2 x 2)-12时，可以令yx2 x,则 原式(y 1)(y 2)-12 y2 3y 2-12y2 3y-10 (y 5)(y-2) (x2 x 5)(x2 x-2) (x2 x 5)(x 2)(x-1)． 也可以参看右图。求根法 令多项式f(x)0,求出其根为x1，x2，x3，……xn，则该多项式可分解为f(x)a(x-x1)(x-x2)(x-x3)……(x-xn) ． 例如在分解2x^4 7x3-2x2-13x 6时，令2x^4 7x3-2x2-13x 60， 则通过综合除法可知，该方程的根为0.5 ，-3，-2，1． 所以2x^4 7x3-2x2-13x 6(2x-1)(x 3)(x 2)(x-1)．图象法 令yf(x)，做出函数yf(x)的图象，找到函数图像与X轴的交点x1,x2,x3,……xn ，则多项式可因式分解为f(x) f(x)a(x-x1)(x-x2)(x-x3)……(x-xn)． 与方法⑼相比，能避开解方程的繁琐，但是不够准确。 例如在分解x3 2x2-5x-6时，可以令yx3 2x2 -5x-6. 作出其图像，与x轴交点为-3，-1，2 则x^3 2x^2-5x-6(x 1)(x 3)(x-2)．主元法 先选定一个字母为主元，然后把各项按这个字母次数从高到低排列，再进行因式分解。特殊值法 将2或10代入x，求出数p，将数p分解质因数，将质因数适当的组合，并将组合后的每一个因数写成2或10的和与差的形式，将2或10还原成x，即得因式分解式。 例如在分解x3 9x2 23x 15时，令x2，则 x3 9x2 23x 158 36 46 15105， 将105分解成3个质因数的积，即1053×5×7 ． 注意到多项式中最高项的系数为1，而3、5、7分别为x 1，x 3，x 5，在x2时的值， 则x3 9x2 23x 15可能等于(x 1)(x 3)(x 5)，验证后的确如此。待定系数法 首先判断出分解因式的形式，然后设出相应整式的字母系数，求出字母系数，从而把多项式因式分解。 例如在分解x^4-x3-5x2-6x-4时，由分析可知：这个多项式没有一次因式，因而只能分解为两个二次因式。 于是设x^4-x3-5x2-6x-4(x2 ax b)(x2 cx d) 相关公式x^4 (a c)x3 (ac b d)x2 (ad bc)x bd 由此可得a c-1， ac b d-5， ad bc-6， bd-4． 解得a1，b1，c-2，d-4． 则x^4-x^3-5x^2-6x-4(x^2 x 1)(x^2-2x-4)． 也可以参看右图。双十字相乘法 双十字相乘法属于因式分解的一类，类似于十字相乘法。 双十字相乘法就是二元二次六项式，启始的式子如下： ax2 bxy cy2 dx ey f x、y为未知数，其余都是常数 用一道例题来说明如何使用。 例：分解因式：x2 5xy 6y2 8x 18y 12． 分析：这是一个二次六项式，可考虑使用双十字相乘法进行因式分解。 解：图如下，把所有的数字交叉相连即可 x 2y 2 x 3y 6 ∴原式(x 2y 2)(x 3y 6)． 双十字相乘法其步骤为： ①先用十字相乘法分解2次项，如十字相乘图①中x2 5xy 6y2(x 2y)(x 3y) ②先依一个字母（如y）的一次系数分数常数项。如十字相乘图②中6y2 18y 12(2y 2)(3y 6) ③再按另一个字母（如x）的一次系数进行检验，如十字相乘图③，这一步不能省，否则容易出错。二次多项式因式分解 （根与系数关系二次多项式因式分解） 例：对于二次多项式 aX2 bX c(a≠0) aX2 bX ca[X2 (b/a)X (c/a)X]. 当△b2-4ac≥0时， a(X2-X1-X2 X1X2) a(X-X1)(X-X2).编辑本段多项式因式分解步骤 ①如果多项式的各项有公因式，那么先提公因式； ②如果各项没有公因式，那么可尝试运用公式、十字相乘法来分解； ③如果用上述方法不能分解，那么可以尝试用分组、拆项、补项法来分解 ④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。 也可以用一句话来概括：“先看有无公因式，再看能否套公式。十字相乘试一试，分组分解要相对合适。”编辑本段几道例题 1．分解因式(1 y)^2-2x^2(1 y^2) x^4(1-y)^2． 解：原式(1 y)^2 2(1 y)x^2(1-y) x^4(1-y)^2-2(1 y)x^2(1-y)-2x^2(1 y^2)（补项） [(1 y) x^2(1-y)]^2-2(1 y)x^2(1-y)-2x^2(1 y^2)（完全平方） [(1 y) x^2(1-y)]^2-(2x)^2 [(1 y) x^2(1-y) 2x][(1 y) x^2(1-y)-2x] (x^2-x^2y 2x y 1)(x^2-x^2y-2x y 1) [(x 1)^2-y(x^2-1)][(x-1)^2-y(x^2-1)] (x 1)(x 1-xy y)(x-1)(x-1-xy-y)． 2．求证：对于任何实数x,y，下式的值都不会为33： x^5 3x^4y-5x^3y^2-15x^2y^3 4xy^4 12y^5． 解：原式(x^5 3x^4y)-(5x^3y^2 15x^2y^3) (4xy^4 12y^5) x^4(x 3y)-5x^2y^2(x 3y) 4y^4(x 3y) (x 3y)(x^4-5x^2y^2 4y^4) (x 3y)(x^2-4y^2)(x^2-y^2) (x 3y)(x y)(x-y)(x 2y)(x-2y)． 当y0时，原式x^5不等于33；当y不等于0时，x 3y，x y，x-y，x 2y，x-2y互不相同，而33不能分成四个以上不同因数的积，所以原命题成立。 3．．△ABC的三边a、b、c有如下关系式：-c^2 a^2 2ab-2bc0，求证：这个三角形是等腰三角形。 分析：此题实质上是对关系式的等号左边的多项式进行因式分解。 证明：∵-c^2 a^2 2ab-2bc0， ∴(a c)(a-c) 2b(a-c)0． ∴(a-c)(a 2b c)0． ∵a、b、c是△ABC的三条边， ∴a 2b cgt0． ∴a－c0， 即ac，△ABC为等腰三角形。 4．把-12x^2n×y^n 18x^(n 2)y^(n 1)-6x^n×y^(n-1)分解因式。 解：-12x^2n×y^n 18x^(n 2)y^(n 1)-6x^n×y^(n-1) -6x^n×y^(n-1)(2x^n×y-3x^2y^2 1)．编辑本段四个注意 因式分解中的四个注意，可用四句话概括如下：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”。现举下例 可供参考 例1 把－2a－2b 2ab 4分解因式。 解：－2a－2b 2ab 4－（2a－2ab 2b－4）－（a－b 2）（a－b－2） 这里的“负”，指“负号”。如果多项式的第一项是负的，一般要提出负号，使括号内第一项系数是正的。防止学生出现诸如－9x2 4y2（－3x）2－（2y）2（－3x 2y）（－3x－2y）（3x－2y）（3x 2y）的错误 例2把－12x2nyn 18xn 2yn 1－6xnyn－1分解因式。解：－12x2nyn 18xn 2yn 1－6xnyn－1－6xnyn－1（2xny－3x2y2 1） 这里的“公”指“公因式”。如果多项式的各项含有公因式，那么先提取这个公因式，再进一步分解因式；这里的“1”，是指多项式的某个整项是公因式时，先提出这个公因式后，括号内切勿漏掉1。 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。即分解到底，不能半途而废的意思。其中包含提公因式要一次性提“干净”，不留“尾巴”，并使每一个括号内的多项式都不能再分解。防止学生出现诸如4x4y2－5x2y2－9y22y（4x4－5x2－9）2y（2x 1）（4x2－9）的错误。 考试时应注意： 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！ 由此看来，因式分解中的四个注意贯穿于因式分解的四种基本方法之中，与因式分解的四个步骤或说一般思考顺序的四句话：“先看有无公因式，再看能否套公式，十字相乘试一试，分组分解要合适”等是一脉相承的。编辑本段应用 1． 应用于多项式除法。 2． 应用于高次方程的求根。 3． 应用于分式的通分与约分 顺带一提，梅森合数分解已经取得一些微不足道的进展： 1，p4r 3，如果8r 7也是素数，则：(8r 7)|(2^P-1)。即（2p 1）|（2^P-1） .例如： 23|(2^11-1)；114×2 3 47|(2^23-1)；234×5 3 167|(2^83-1),,,.834×20 3 。。 2,，p2^n×3^2 1,，则（6p 1）|(2^P-1)， 例如：223|(2^37-1)；372×2×3×3 1 439|(2^73-1)；732×2×2×3×3 1 3463|(2^577-1)；5772×2×2×2×2×2×3×3 1 ，，，。 3，p2^n×3^m×5^s-1,则（8p 1）|（2^P-1） .例如；233|(2^29-1)；292×3×5-1 1433|(2^179-1)；1792×2×3×3×5-1 1913|（2^239-1）；2392×2×2×2×3×5-1 ，，，。编辑本段因式分解公式平方差公式 (a b)(a-b)a^2-b^2完全平方公式 (a b)^2a^2 2ab b^2 (a-b)^2a^2-2ab b^2立方和（差）立方公式 两数差乘以它们的平方和与它们的积的和等于两数的立方差。 即a^3-b^3(a-b)(a^2 ab b^2) 证明如下： a^3-b^3a^3-3a^2b 3ab^2-b^3 所以a^3-b^3（a-b）a^3-[-3(a^2)b 3ab^2](a-b)(a-b)^2 3ab(a-b) (a-b)(a^2-2ab b^2 3ab)(a-b)(a^2 ab b^2)
十字相乘法？
十字相乘就是一种因式分解技巧
它的目的是化简这样的式子
cdx2 (ad bc)x ab?(cx a)(dx b)
事实上一般碰到的十字相乘不会这么复杂，a,b,c,d这四个数字会有1~2个是1，这可以大大简化十字相乘的难度
比如说这个例子
2x2?5x?12
这个式子是非常常见，也非常基础的一类十字相乘
首先在十字相乘前你需要对数字的质因数分解比较敏感，比如说
124×32×61×12
然后找出相加能得到中间这个数的组合，在这个例子中我们取?12(?4)×3，这样的话就可以使得(?4)×2 3×1?5
然后你就可以得到最终结果2x2?5x?12(x?4)(2x 3)