如何分解二项式

作者: Janice Evans
创建日期: 28 七月 2021
更新日期: 1 七月 2024
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二项式的因式分解 Factoring Quadratics
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内容

二项式(binomial)是一种数学表达式,其中两个项之间有一个加号或减号,例如, 一种X+{ displaystyle ax + b}...第一个成员包含变量,第二个成员包含或不包含它。对二项式进行因式分解涉及找到相乘时产生原始二项式的项,以便对其进行求解或简化。

脚步

第 1 部分(共 3 部分):分解二项式

  1. 1 了解保理过程的基础知识。 在对二项式进行因式分解时,从括号中取出作为原始二项式每一项的除数的因子。例如,数字 6 完全可以被 1、2、3、6 整除。因此,数字 6 的约数是数字 1、2、3、6。
    • 除数 32:1、2、4、8、16、32。
    • 任何数的除数都是 1 和数本身。例如,3 的除数是 1 和 3。
    • 整数除数只能是整数。数字 32 可以除以 3.564 或 21.4952,但得到的不是整数,而是小数。
  2. 2 对二项式的项进行排序以促进因式分解过程。 二项式是两项的和或差,其中至少一项包含变量。有时变量被提升为幂,例如, X2{ displaystyle x ^ {2}} 要么 54{ displaystyle 5y ^ {4}}...二项式的各项最好按指数升序排列,即指数最小的项先写,最大的项写在最后。例如:
    • 3+6{ 显示样式 3t + 6}6+3{ 显示样式 6 + 3t}
    • 3X4+9X2{ 显示样式 3x ^ {4} + 9x ^ {2}}9X2+3X4{ 显示样式 9x ^ {2} + 3x ^ {4}}
    • X22{ displaystyle x ^ {2} -2}2+X2{ displaystyle -2 + x ^ {2}}
      • 注意 2 前面的减号。如果减去一个项,在它前面写一个减号。
  3. 3 找出两个项的最大公约数 (GCD)。 GCD 是二项式的两个成员都可以被整除的最大数。为此,请找到二项式中每个项的因数,然后选择最大公约数。例如:
    • 一个任务:3+6{ 显示样式 3t + 6}.
      • 除数 3:1、3
      • 除数 6:1、2、3、6。
      • GCD = 3。
  4. 4 将二项式中的每一项除以最大公约数 (GCD)。 这样做可以分解 GCD。请注意,二项式的每个成员都减少(因为它是可整除的),但是如果括号中排除了 GCD,则最终表达式将等于原始表达式。
    • 一个任务:3+6{ 显示样式 3t + 6}.
    • 找到 GCD: 3
    • 将每个二项式项除以 gcd:33+63=+2{ displaystyle { frac {3t} {3}} + { frac {6} {3}} = t + 2}
  5. 5 将除数移出括号。 早些时候,您将二项式的两个项除以除数 3 并得到 +2{ 显示样式 t + 2}...但是不能去掉3——为了使初始表达式和最终表达式的值相等,需要将3放在括号外,并将除法得到的表达式写在括号中。例如:
    • 一个任务:3+6{ 显示样式 3t + 6}.
    • 找到 GCD: 3
    • 将每个二项式项除以 gcd:33+63=+2{ displaystyle { frac {3t} {3}} + { frac {6} {3}} = t + 2}
    • 将除数乘以结果表达式:3(+2){ displaystyle 3 (t + 2)}
    • 回答: 3(+2){ displaystyle 3 (t + 2)}
  6. 6 检查你的答案。 为此,将括号前的项乘以括号内的每个项。如果得到原始二项式,则解是正确的。现在解决问题 12+18{ 显示样式 12t + 18}:
    • 订购会员:18+12{ 显示样式 18 + 12t}
    • 找到 GCD:6{ 显示样式 6}
    • 将每个二项式项除以 gcd:186+126=3+2{ displaystyle { frac {18t} {6}} + { frac {12t} {6}} = 3 + 2t}
    • 将除数乘以结果表达式:6(3+2){ displaystyle 6 (3 + 2t)}
    • 检查答案:(63)+(62)=18+12{ displaystyle (6 * 3) + (6 * 2t) = 18 + 12t}

第 2 部分(共 3 部分):分解二项式以求解方程

  1. 1 分解二项式以简化它并求解方程。 乍一看,似乎无法求解某些方程(尤其是复杂的二项式)。例如,求解方程 522=3{ displaystyle 5y-2y ^ {2} = - 3y}...这个方程有幂,所以先分解表达式。
    • 一个任务:522=3{ displaystyle 5y-2y ^ {2} = - 3y}
    • 请记住,二项式有两个成员。如果表达式包含更多项,请了解如何求解多项式。
  2. 2 在等式的两侧添加或减去一些单项式,以便在等式的一侧保留零。 在分解的情况下,方程的解基于不变的事实,即任何乘以零的表达式都等于零。因此,如果我们将方程归零,那么它的任何因子都必须为零。将等式的一侧设置为 0。
    • 一个任务:522=3{ displaystyle 5y-2y ^ {2} = - 3y}
    • 设置为零:522+3=3+3{ displaystyle 5y-2y ^ {2} + 3y = -3y + 3y}
      • 822=0{ displaystyle 8y-2y ^ {2} = 0}
  3. 3 对生成的 bin 进行因子分解。 按照上一节中的说明执行此操作。找到最大公因数 (GCD),将二项式的两项除以它,然后将因数移出括号。
    • 一个任务:522=3{ displaystyle 5y-2y ^ {2} = - 3y}
    • 设置为零:822=0{ displaystyle 8y-2y ^ {2} = 0}
    • 因素:2(4)=0{ displaystyle 2y (4-y) = 0}
  4. 4 将每个因子设置为零。 在结果表达式中,2y 乘以 4 - y,该乘积等于 0。由于任何乘以零的表达式(或项)为零,因此 2y 或 4 - y 为 0。将结果单项式和二项式设置为零以找到“y”。
    • 一个任务:522=3{ displaystyle 5y-2y ^ {2} = - 3y}
    • 设置为零:822+3=0{ displaystyle 8y-2y ^ {2} + 3y = 0}
    • 因素:2(4)=0{ displaystyle 2y (4-y) = 0}
    • 将两个因子都设置为 0:
      • 2=0{ displaystyle 2y = 0}
      • 4=0{ displaystyle 4-y = 0}
  5. 5 求解得到的方程以找到最终答案(或答案)。 由于每个因子都等于 0,所以方程可以有多个解。在我们的例子中:
    • 2=0{ displaystyle 2y = 0}
      • 22=02{ displaystyle { frac {2y} {2}} = { frac {0} {2}}}
      • y = 0
    • 4=0{ displaystyle 4-y = 0}
      • 4+=0+{ displaystyle 4-y + y = 0 + y}
      • y = 4
  6. 6 检查你的答案。 为此,将找到的值代入原始方程。如果等式成立,那么这个决定是正确的。替换找到的值而不是“y”。在我们的示例中,y = 0 和 y = 4:
    • 5(0)2(0)2=3(0){ displaystyle 5 (0) -2 (0) ^ {2} = - 3 (0)}
      • 0+0=0{ 显示样式 0 + 0 = 0}
      • 0=0{ 显示样式 0 = 0}这是正确的决定
    • 5(4)2(4)2=3(4){ displaystyle 5 (4) -2 (4) ^ {2} = - 3 (4)}
      • 2032=12{ 显示样式 20-32 = -12}
      • 12=12{ displaystyle -12 = -12}这是正确的决定

第 3 部分(共 3 部分):解决复杂问题

  1. 1 请记住,带有变量的项也可以进行因式分解,即使变量被提升到幂。 因式分解时,您需要找到一个将二项式的每个成员整除的单项式。例如,单项式 X4{ displaystyle x ^ {4}} 可以分解 XXXX{ displaystyle x * x * x * x}...也就是说,如果二项式的第二项也包含变量“x”,则可以将“x”从括号中取出。因此,将变量视为整数。例如:
    • 二项式的两个成员 2+2{ displaystyle 2t + t ^ {2}} 包含“t”,因此可以从括号中取出“t”: (2+){ displaystyle t (2 + t)}
    • 此外,可以从括号中取出提升到幂的变量。例如,二项式的两个成员 X2+X4{ displaystyle x ^ {2} + x ^ {4}} 包含 X2{ displaystyle x ^ {2}}, 所以 X2{ displaystyle x ^ {2}} 可以从支架中取出: X2(1+X2){ displaystyle x ^ {2} (1 + x ^ {2})}
  2. 2 添加或减去相似项以获得二项式。 例如,给定表达式 6+2X+14+3X{ 显示样式 6 + 2x + 14 + 3x}...乍一看,这是一个多项式,但实际上,这个表达式可以转换为二项式。添加相似项:6 和 14(不包含变量),以及 2x 和 3x(包含相同的变量“x”)。在这种情况下,将简化因式分解的过程:
    • 原文表达:6+2X+14+3X{ 显示样式 6 + 2x + 14 + 3x}
    • 订购会员:2X+3X+14+6{ 显示样式 2x + 3x + 14 + 6}
    • 添加类似的术语:5X+20{ 显示样式 5x + 20}
    • 找到 GCD:5(X)+5(4){ 显示样式 5 (x) +5 (4)}
    • 因素:5(X+4){ 显示样式 5 (x + 4)}
  3. 3 因子完全平方的差异。 完美平方是平方根为整数的数字,例如 9{ 显示样式 9}(33){ 显示样式 (3 * 3)}, X2{ displaystyle x ^ {2}}(XX){ displaystyle (x * x)} 乃至 1442{ displaystyle 144t ^ {2}}(1212){ displaystyle (12t * 12t)}...如果二项式是完全平方差,例如, 一种22{ displaystyle a ^ {2} -b ^ {2}},然后由公式分解:
    • 平方差公式:一种22=(一种+)(一种){ displaystyle a ^ {2} -b ^ {2} = (a + b) (a-b)}
    • 一个任务:4X29{ displaystyle 4x ^ {2} -9}
    • 提取平方根:
      • 4X2=2X{ displaystyle { sqrt {4x ^ {2}}} = 2x}
      • 9=3{ displaystyle { sqrt {9}} = 3}
    • 将找到的值代入公式: 4X29=(2X+3)(2X3){ displaystyle 4x ^ {2} -9 = (2x + 3) (2x-3)}
  4. 4 计算完整立方体之间的差异。 如果二项式是完整立方体的差,例如, 一种33{ displaystyle a ^ {3} -b ^ {3}},然后使用特殊公式将其分解。在这种情况下,需要从二项式的每个成员中提取立方根,并将找到的值代入公式中。
    • 立方体之间的差值公式:一种33=(一种)(一种2+一种+2){ displaystyle a ^ {3} -b ^ {3} = (a-b) (a ^ {2} + ab + b ^ {2})}
    • 一个任务:8X327{ displaystyle 8x ^ {3} -27}
    • 提取立方根:
      • 8X33=2X{ displaystyle { sqrt [{3}] {8x ^ {3}}} = 2x}
      • 273=3{ displaystyle { sqrt [{3}] {27}} = 3}
    • 将找到的值代入公式: 8X327=(2X3)(4X2+6X+9){ displaystyle 8x ^ {3} -27 = (2x-3) (4x ^ {2} + 6x + 9)}
  5. 5 计算完整立方体的总和。 与完美平方和不同,完整立方体之和,例如, 一种3+3{ displaystyle a ^ {3} + b ^ {3}}, 可以使用特殊公式分解。它类似于立方体之间的差异公式,但符号相反。公式很简单 - 要使用它,找到问题中完整立方体的总和。
    • 立方体和的公式:一种3+3=(一种+)(一种2一种+2){ displaystyle a ^ {3} + b ^ {3} = (a + b) (a ^ {2} -ab + b ^ {2})}
    • 一个任务:8X327{ displaystyle 8x ^ {3} -27}
    • 提取立方根:
      • 8X33=2X{ displaystyle { sqrt [{3}] {8x ^ {3}}} = 2x}
      • 273=3{ displaystyle { sqrt [{3}] {27}} = 3}
    • 将找到的值代入公式: 8X327=(2X+3)(4X26X+9){ displaystyle 8x ^ {3} -27 = (2x + 3) (4x ^ {2} -6x + 9)}

提示

  • 有时二项式成员没有公约数。在某些任务中,成员以简化形式呈现。
  • 如果您不能立即找到 GCD,请从除以小数开始。例如,如果您没有看到数字 32 和 16 的 GCD 是 16,则将这两个数字除以 2。您会得到 16 和 8;这些数字可以被 8 整除。现在你得到 2 和 1;这些数字不能减少。因此,很明显有一个更大的数(与 8 和 2 相比),它是两个给定数的公约数。
  • 请注意,六阶项(指数为 6,例如 x)既是完美的平方又是完美的立方。因此,对于具有六阶项的二项式,例如 x - 64,可以应用(以任何顺序)平方差和立方差的公式。但最好先应用平方差的公式,以便更正确地用二项式分解。

警告

  • 二项式是完全平方和,不能被分解。