Tải bản đầy đủ

sáng kiến kinh nghiệm: một số phương phấp phân tích đa thức thành nhân tử

Chuyên đề: Một số phương pháp phân tích đa thức thành nhân tử
A / Lời nói đầu
Phân tích đa thức thành nhân tử là nội dung kiến thức quan trọng, lý
thú, song đó lại là một trong những dạng toán khó đối với học sinh bậc
THCS.
Nội dung này được giới thiệu khá đầy đủ trong chương trình Đại Số
8 và có thể coi là nội dung nòng cốt của chương trình. Bởi nó được vận
dụng rất nhiều ở các phần sau như: Rút gọn phân thức, quy đồng mẫu
thức của các phân thức, biến đổi các biểu thức hữu tỉ, biến đổi các biểu
thức vô tỉ, giải phương trình bậc cao
Thực tế giảng dạy cho thấy, mặc dù các phương pháp được giơí
thiệu trong SGK rất roừ ràng, cụ thể. Song việc các em vận dụng còn
nhiều lúng túng. Đặc biệt đối với học sinh khá giỏi thì nội dung kiến
thức chưa đáp ứng được nhu cầu học toán của các em.
Vậy Dạy - Học nội dung phân tích đa thức thành nhân tử như thế
nào để đạt kết quả tốt nhất? Phù hợp cho học sinh đại trà? Đồng thời
đáp ứng được nhu cầu học tập của học sinh khá giỏi. Để đạt kết quả đó,
ngoài phương pháp truyền thụ người thầy phải nắm bắt được kiến thức
một cách nhuần nhuyễn. Đó chính là lý do tôi đưa ra đề tài này.
Cụ thể trong đề tài này, với mỗi phương pháp cơ bản hay đặc biệt.
Tôi làm rõ:

• Phương pháp giải.
• Bài tập tự luyện
Với nội dung và trình bày trong đề tài này, hy vọng đề tài này không
chỉ là tài liệu hướng dẫn đối với học sinh mà còn là tài liệu tham khảo
bổ ích cho công tác giảng dạy của giáo viên các trường THCS.
1
Chuyên đề: Một số phương pháp phân tích đa thức thành nhân tử
B. Nội dung
Phần 1: Các phương pháp phân tích đa thức thành nhân tử
Các phương pháp cơ bản
I/ Phương pháp đặt nhân tử chung
Phương pháp .
• Tìm nhân tử chung là những đơn thức, đa thức có maởt trong tất
caỷ các hạng tử.
• Phân tích mỗi hạng tử thành tích nhân tử chung và một nhân tử.
• Viết nhân tử chung ra ngoài dấu ngoặc, viết các nhân tử còn lại
của mỗi hạng tử vào trong dấu ngoặc.
Ví dụ: Phân tích các đa thức sau thành nhân tử
a) –3xy + x
2
y
2
– 5x
2
y
b) 2x(y – z) + 5y(z – y)
c) 10x
2
(x + y) – 5(2x + 2y)y
2
Bài làm
a) 3xy + x
2
y
2
– 5x
2
y = xy(- 3 + xy – 5x)
b) 2x(y – x) + 5y(z – y) = 2x(y – z) – 5y(y – z) = (y – z)(2x – 5y)
c) 10x


2
(x + y) – 5(2x + 2y)y
2
= 10x
2
(x + y) – 10y
2
(x + y) = 10(x + y)
(x
2
– y
2
)
= 10(x + y)(x + y)(x – y) = 10(x + y)
2
(x – y)
Bài tập tự luyện
Bài 1: Phân tích đa thức thành nhân tử
a) 12xy
2
– 12xy + 3x
b) 15x – 30 y + 20z
c)
7
5
x(y – 2007) – 3y(2007 - y)
d) x(y + 1) + 3(y
2
+ 2y + 1)
Bài 2: Tính giá trị của các biểu thức sau
a) 23,45 . 97,5 +23,45 . 5,5 -,23,45 . 3
b) 2x
3
(x – y) + 2x
3
(y – x ) + 2x
3
(z – x) (Với x = 2006 ; y =
2007 ; z = 2008)
II) Phương pháp dùng hằng đẳng thức
Phương pháp
2
Chuyên đề: Một số phương pháp phân tích đa thức thành nhân tử
Sử dụng các hằng đẳng thức để biến đổi đa thức thành tích các
nhân tử hoặc luỹ thừa của một đa thức đơn giản.
Những hằng đẳng thức :
(A + B)
2
= A
2
+ 2AB + B
2
(A - B)
2
= A
2
- 2AB + B
2
A – B = (A + B)(A – B)
(A + B)
3
= A
3
+ 3A
2
B + 3AB
2
+ B
3
(A - B)
3
= A
3
- 3A
2
B + 3AB
2
- B
3
A
3
+ B
3
= (A + B)(A
2
– AB + B
2
)
A
3
- B
3
= (A - B)(A
2
+ AB + B
2
)
(A + B + C)
2
= A
2
+ B
2
+ C
2
+ 2AB + 2BC + 2CA
A
n
– B
n
= (A – B)(A
1−n
+ A
2−n
B + … + AB
2−n
+ B
1−n
)
A
k2
– B
k2
= (A +B)(A
12 −k
- A
22 −k
B + … - B
12 −k
)
A
12 +K
+ B
12 +K
= (A + B)(A
k2
– A
12 −k
B + A
22 −k
B
2
- … +B
k2
)
(A + B)
n
= A
n
+ n A
1−n
B -
2.1
)1( −nn
A
2−n
B
2
+ … +
2.1
)1( −nn
A
2
B
2−n
+ nAB
1−n
+
B
n
(A - B)
n
= A
n
- n A
1−n
B +
2.1
)1( −nn
A
2−n
B
2
- … +(-1)
n
B
n
Ví dụ Phân tích đa thức tành nhân tử
a) x
2
+ 6xy
2
+ 9y
4
b) a
4
– b
4

c) (x – 3)
2
- (2 – 3x)
2
d) x
3
– 3x
2
+ 3x - 1
Bài Làm
a) x
2
+ 6xy
2
+ 9y
4
= x
2
+ 2x3y
2
+ (3y)
2
= (x + 3y
2
)
2
b) a
4
– b
4
= (a
2
)
2
– (b
2
)
2
= (a
2
+ b
2
) (a
2
– b
2
) = (a
2
+ b
2
) (a + b) (a –
b)
c) (x – 3)
2
- (2 – 3x)
2
= [(x – 3) + (2 – 3x)][(x – 3) – (2 – 3x)]= (- 2x
– 1)(- 5 + 4x)
d) x
3
– 3x
2
+ 3x - 1 = (x – 1)
3
2.2/ Phân tích đa thức thành nhân tử
a) a
3
+ b
3
+ c
3
– 3abc
b) (a + b + c)
3
– a
3
– b
3
– c
3
3
Chuyên đề: Một số phương pháp phân tích đa thức thành nhân tử
Bài Làm
a) a
3
+ b
3
+ c
3
– 3abc = (a + b)
3
– 3ab(a + b) + c
3
– 3abc
= ( a + b + c)[(a + b)
2
– (a + b)c + c
2
] – 3abc( a + b +c)
= (a + b + c)( a
2
+ b
2
+ c
2
– ab – bc – ca)
b) (a + b + c)
3
– a
3
– b
3
– c
3
= (a + b)
3
+ c
3
+ 3c(a + b)(a + b + c) – a
3
– b
3
–c
3

= 3(a + b)(ab + bc + ac + c
2
) = 3(a + b)(b + c) (c + a)
Bài tập tự luyện
Bài 3. Phân tích đa thức thành nhân tử
a) (x – 15)
2
– 16
b) 25 – (3 – x)
2

c) (7x – 4)
2
– ( 2x + 1)
2
d) 9(x + 1)
2
– 1
e) 9(x + 5)
2
– (x – 7)
2
f) 49(y- 4)
2
– 9(y + 2)
2
Bài 4. Phân tích đa thức thành nhân tử
a) 8x
3
+ 27y
3
b) (x + 1)
3
+ (x – 2)
3
c) 1 – y
3
+ 6xy
2
– 12x
2
y + 8x
3
d) 2004
2
- 16
III/ Phân tích đa thức thành nhân tử, bằng phương pháp nhóm
nhiều hạng tử.
Phương pháp
• Sử dụng tính chất giao hoán, kết hợp để nhóm các hạng tử thích
hợp vào từng nhóm.
• Áp dụng phương pháp phân tích đa thức khác để giải toán.
2. Ví dụ
2.1: Phân tích đa thức thành nhân tử
a) x
2
– 3xy + x – 3y
b) 7x
2
– 7xy – 4x + 4y
c) x
2
+ 6x – y
2
+ 9
d) x
2
+ y
2
– z
2
– 9t
2
– 2xy + 6zt
Bài Làm
4
Chuyên đề: Một số phương pháp phân tích đa thức thành nhân tử
a) x
2
– 3xy + x – 3y = (x
2
– 3xy) + (x – 3y) = x(x – 3y) + (x – 3y)= (x
– 3y) (x + 1)
b) 7x
2
– 7xy – 4x + 4y = (7x
2
– 7xy) – (4x – 4y) = 7x(x – y) – 4(x –
y)=(x – y) (7x – 4)
c)x
2
+ 6x – y
2
+ 9 = (x
2
+ 6x + 9) – y
2
= (x + 3)
2
- y
2
= (x + 3 + y)(x
+ 3 – y)
d)x
2
+ y
2
– z
2
– 9t
2
– 2xy + 6zt = (x
2
– 2xy + y
2
) – (z
2
– 6zt + 9t
2
)
= (x – y)
2
– (z – 3t)
2
= (x – y + z – 3t)(x – y –
z + 3t
2.2/ Phân tích đa thức thành nhân tử
a) x
2
y + xy
2
+ x
2
z + xz
2
+ y
2
z + yz
2
+ 2xyz
b) x
2
y + xy
2
+ x
2
z + xz
2
+ y
2
z + yz
2
+ 3xyz
Bài Làm
a) x
2
y + xy
2
+ x
2
z + xz
2
+ y
2
z + yz
2
+ 2xyz
= (x
2
z + y
2
z + 2xyz) + x
2
y + xy
2
+ xz
2
+ yz
2

= z(x + y)
2
+ xy(x + y) + z
2
(x + y) = (x + y)(xz + yz + xy + z
2
)
= (x + y) [(xz + xy) + (yz + z
2
)]
= (x + y) [x(z + y) + z(z + y)]
= (x + y)(y + z)(x + z)
b) x
2
y + xy
2
+ x
2
z + xz
2
+ y
2
z + yz
2
+ 3xyz
= (x
2
y + x
2
z + xyz) + ( xy
2
+ y
2
z + xyz) + (x
2
z + yz
2
+ xyz)
= x(xy + xz + yz) + y(xy + yz + xz) + z(xz + yz + xy)
= (xy + yz + xz)( x + y + z)
3. Bài Tập
Bài 5: Phân tích đa thức thành nhân tử
a) x
4
+ 3x
2
– 9x – 27
b) x
4
+ 3x
3
– 9x – 9
c) x
3
– 3x
2
+ 3x – 1 – 8y
3
BàI 6: Phân tích đa thức thành nhân tử.
a) x(y
2
– z
2
) + y(z
2
– y
2
) + z(x
2
– y
2
)
b) xy(x – y) – xz( x + z) – yz (2x + y – z )
c) x(y + z )
2
+ y(z + x)
2
+ z(x + y)
2
– 4xyz
d) yz(y +z) + xz(z – x) – xy(x + y)
5
Chuyên đề: Một số phương pháp phân tích đa thức thành nhân tử
IV/ Phân tích đa thức thành nhân tử bằng cách phối hợp nhiều
phương pháp
1. Phương pháp
Vận dụng linh hoạt các phương pháp cơ bản đã biết và thường tiến
hành theo trình tự sau :
- Đặt nhân tử chung
- Dùng hằng đẳng thức
- Nhóm nhiều hạng tử
2. Vớ dụ: Phân tích đa thức thành nhân tử
a) 5x
3
- 45x
b) 3x
3
y – 6x
2
y – 3xy
3
– 6axy
2
– 3a
2
xy + 3xy
Bài làm
a) 5x
3
– 45x = 5x(x
2
– 9) = 5x(x +3) (x – 3)
b) 3x
2
y – 6x
2
y – 3xy
3
– 6axy
2
– 3a
2
xy + 3xy
= 3xy(x
2
– 2y – y
2
– 2ay – a
2
+ 1)
= 3xy [( x
2
– 2x + 1) – (y
2
+ 2ay + a
2
)]
= 3xy [(x – 1)
2
– (y + a)
2
]
= 3xy [(x – 1) + (y + a)] [(x – 1) – (y + a)]
= 3xy(x + y + a – 1) (x – y – a – 1)
3. Bài tập
Bài 7. Phân tích đa thức thành nhân tử
a) 2a
2
b + 4ab
2
– a
2
c + ac
2
– 4b
2
c + 2bc
2
– 4abc
b) 8x
3
(x + z) – y
3
(z + 2x) – z
3
(2x - y)
c) [(x
2
+ y
2
)(a
2
+ b
2
) + 4abxy]
2
– 4[xy(a
2
+ b
2
) + ab(x
2
+ y
2
)]
2
Bài 8. Phân tích đa thức thành nhân tử (x + y + z)
3
– x
3
– y
3
- z
3
Hướng dẫn
(x + y + z )
3
– x
3
– y
3
- z
3
=[(x + y + z)
3
– x
3
] – (y
3
+ z
3
)
= (x + y + z – x) [(x+ y + z)
2
+ (x + y + z)x + x
2
] – (y + z)(y
2
– yz +
z
2
)
= (y+z)[ x
2
+ y
2
+ z
2
+2xy + 2xz + 2yz +xy + xz + x
2
+ x
2
– y
2
+ yz –
z
2
]
= (y + z)(3x
2
+ 3xy + 3xz + 3yz)
6
Chuyên đề: Một số phương pháp phân tích đa thức thành nhân tử
= 3(y +z)[x(x + y) + z(x+y)]
= 3( x + y)(y + z)(x + z)
V/ Phân tích đa thức thành nhân tử bằng cách tách một hạng tử
thành hai hay nhiều hạng tử
1. Phương pháp
Ta phân tích một hạng tử thành tổng của nhiều hạng tử thích hợp, để
xuất hiện những nhóm số hạng mà ta có thể phân tích thành nhân tử
bằng phương pháp dùng hằng đẳng thức, đặt nhân tử chung
2. Ví dụ: Phân tích đa thức sau thành thành nhân tử x
2
– 6x + 8
Bài làm
Cách 1: x
2
– 6x + 8 = (x
2
– 2x) – (4x – 8) = x(x – 2) – 4(x – 2) = (x –2)
(x – 4)
Cách 2: x
2
– 6x + 8 = (x
2
– 6x + 9) – 1 = (x – 3)
2
– 1 = (x –3 + 1)(x –
3 – 1) = (x – 2)(x – 4)
Cách 3: x
2
– 6x + 8 = (x
2
– 4) – 6x + 12 = (x – 2)(x + 2) – 6(x – 2) = (x
– 2)(x + 2 – 6) = (x – 2)(x – 4)
Cách 4: x
2
– 6x + 8 = (x
2
– 16) – 6x + 24 = (x –4)(x + 4) – 6(x – 4) =
(x – 4)(x + 4 –6) = (x –4)(x – 2)
Cách 5: x
2
– 6x + 8 = (x
2
– 4x + 4) – 2x + 4 = ( x – 2)
2
– 2(x – 2)= (x
– 2)(x – 2 – 2) = (x – 2)(x – 4)
3. Bài tập
Bài 9 : Phân tích đa thức thành nhân tử.
a) x
2
+ 7x +10
b) x
2
– 6x + 5
c) 3x
2
– 7x – 6
d) 10x
2
– 29x + 10
Bài 10: Phân tích đa thức thành nhân tử.
a) x
3
+ 4x
2
– 29x + 24
b) x
3
+ 6x
2
+ 11x + 6
c) x
2
– 7xy + 10y
d) 4x
2
– 3x – 1
VI/ Phương pháp thêm bớt cùng một hạng tử.
Phương pháp
7
Chuyên đề: Một số phương pháp phân tích đa thức thành nhân tử
Ta thêm hay bớt cùng một hạng tử vào đa thức đã cho để làm xuất
hiện n nhóm số hạng mà ta có thể phân tích được thành nhân tử chung
bằng các phương pháp: Đặt nhân tử chung, dùng hằng đẳng thức,
Ví dụ Phân tích đa thức thành nhân tử.
x
4
+ 64 = x
4
+ 64 + 16x
2
– 16x
2
= (x
2
+ 8)
2
– (4x)
2
= (x
2
+ 4x + 8)(x
2

– 4x + 8)
Phân tích đa thức thành nhân tử.
a) x
4
+ 4y
4

b) x
5
+ x + 1
Bài làm
a) x
4
+ 4y
4
= x
4
+ 4y
4
+ 4x
2
y
2
– 4x
2
y
2
= (x + 2y)
2
– (2xy)
2
= (x + 2y +
2xy)(x + 2y - 2xy)
b) x
5
+ x + 1 = (x
5
+ x
4
+ x
3
) – (x
4
+ x
3
+ x
2
) + (x
2
+ x + 1)
= x
3
(x
2
+ x + 1) – x
2
(x
2
+ x + 1) + (x
2
+ x +1)
= (x
2
+ x + 1)(x
3
– x
2
+1)
Bài tập
Bài 11: Phân tích đa thức thành nhân tử.
a) x
5
+ x
4
+ 1
b) x
8
+ x
7
+ 1
c) x
8
+ x + 1
d) x
8
+ 4
Bài 12: Phân tích đa thức thành nhân tử.
a) x
3
+ 5x
2
+ 3x – 9
b) x
3
+ 9x
2
+ 11x – 21
c) x
3
– 7x + 6
Bài 13: Phân tích đa thức thành nhân tử.
a) x
3
- 5x
2
+ 8x – 4
b) x
3
– 3x + 2
c) x
3
– 5x
2
+ 3x + 9
d) x
3
+ 8x
2
+ 17x + 10
e) x
3
+ 3x
2
+ 6x + 4
Bài 14: Phân tích đa thức thành nhân tử.
a) x
3
– 2x – 4
8
Chuyên đề: Một số phương pháp phân tích đa thức thành nhân tử
b) 2x
3
– 12x
2
+ 7x – 2
c) x
3
+ x
2
+ 4
d) x
3
+ 3x
2
+ 3x + 2
e) x
3
+ 9x
2
+ 26x + 24
f) 2x
3
– 3x
2
+ 3x + 1
g) 3x
3
– 14x
2
+ 4x + 3
* MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP KHÁC
VII/ Phương pháp đặt biên số (đặt biên phụ)
Phương pháp
Một số bài toán phân tích đa thức thành nhân tử mà trong đa thức đã
cho có biểu thức xuất hiện nhiều lần. Ta đặt biểu thức ấy là một biến
mới. Từ đó viết đa thức đã cho thành đa thức mới dễ phân tích thành
nhân tử hơn.
Ví dụ : Phân tích đa thức thành nhân tử.
a) 6x
4
– 11x
2
+ 3
b) (x
2
+ 3x + 1)(x
2
+ 3x – 3) –5
c) (x + 1)(x + 3)(x + 5)(x + 7) + 15
Bài Làm
a) 6x
4
– 11x
2
+ 3
- Đặt x
2
= y
- Đa thức đã cho trở thành: 6y
2
– 11y + 3 = (3y – 1)(2y – 3)
- Trả lại biến cũ:
6x
4
– 11x
2
+ 3 = (3x
2
– 1) (2x
2
– 3) = (
3
x – 1)(
3
x + 1)(
2
x -
3
)(
2
x +
3
)
b) (x
2
+ 3x + 1)(x
2
+ 3x – 3) –5
- Đặt x
2
+ 3x + 1 = y ⇒ x
2
– 3x – 3 = y – 4
- Đa thức đã cho trở thành
y(y – 4) – 5 = y
2
– 4y – 5 = (y + 1)(y + 5)
- Trả lại biến cũ.
(x
2
+ 3x + 1)(x
2
+ 3x – 3) – 5 = (x
2
+ 3x + 1 + 1)(x
2
+ 3x + 1 – 5)
= (x
2
+ 3x + 2)(x
2
+ 3x – 4)= (x + 1)(x + 2)(x – 1)(x + 1)
(x + 1)(x + 3)(x + 5)(x + 7) + 15 = (x + 8x + 7)(x + 8x + 15) + 15
9
Chuyên đề: Một số phương pháp phân tích đa thức thành nhân tử
c) (x + 1)(x + 3)(x + 5)(x + 7) + 15
- Đặt x
2
+ 8x + 7 = y ⇒ x
2
+ 8x + 15 = y + 8
- Đa thức đã cho trở thành :
y(y + 8) + 15 = y
2
+ 8y + 15 = y
2
+ 5y + 3y + 15= y(y + 5) + 3(y + 5)
= (y + 5)(y + 3)
- Trả lại biến cũ
(x + 1)(x + 7)(x + 3)(x + 5) + 15 = (x
2
+ 8x +7 + 5)(x
2
+ 8x + 7 + 3)
= (x
2
+ 8x + 12)(x
2
+ 8x + 10) = (x
2
+ 8x + 10)(x + 2)(x + 6)
3. Bài tập
Bài 14: Phân tích đa thức thành nhân tử.
a) (x
2
+ x)
2
– 2(x
2
+ x) – 15
b) (x
2
+ 3x + 1)(x
2
+ 3x + 2) – 6
c) (x
2
+ 4x + 8)
2
+ 3x(x
2
+ 4x + 8) + 2x
2
Bài 15: Phân tích đa thức thành nhân tử
a) (x + 1)(x + 2)(x + 3)(x + 4) – 24
b) (4x + 1)(12x – 1)(3x + 2)(x + 1) – 4
c) 4(x + 5)(x + 6)(x + 10)(x + 12) + 3x
2
d) 3x
6
– 4x
5
+ 2x
4
– 8x
3
+ 2x
2
– 4x + 3
VIII/ Phương Pháp hệ số bất định
Phương Pháp: Sử dụng tính chất: Hai đa thức cùng bậc bằng nhau thì
hệ số tương ứng của chúng phải bằng nhau.
a
n
x
n
+ a
1=n
x
1−n
+ + a
2
x
2
+ a
1
x + a
0
= b
n
x
n
+ b
1=n
x
1−n
+ + b
2
x
2
+ b
1

x + b
0
⇔ a
i
= b
i
∀ i = 1; n
2. Ví dụ: Phân tích đa thức thành nhân tử
2.1 Ví dụ 1: A = x
3
+ 11x + 30
Vì A là đa thức bậc 3, hệ số cao nhất là 1. Nên nếu A phân tích
được thì A có dạng.
A = (x + a)(x
2
+ bx + c) = x
3
+ (a + b)x
2
+ (ab + c)x + ac
⇔ x
3
+ 11x + 30 = x
3
+ (a + b)x
2
+ (ab + c)x + ac
Đồng nhất hệ số, ta có
10
Chuyên đề: Một số phương pháp phân tích đa thức thành nhân tử





=
=+
=+
30
11
0
ac
cab
ba
Chọn a = 2

c = 15; b = -2
Vậy (x
3
+ 11x + 30) = (x + 2)(x
2
– 2x + 15)
2.2 Ví dụ 2: B = x
4
– 14x
3
+ 15x
2
– 14x +1
Vì B là đa thức bậc 4, hệ số cao nhất là 1 nên nếu B phân tích được
thành nhân tử thì B có dạng:
B = (x
2
+ ax + b)(x
2
+ cx + d)
⇔B = x
4
+ (a + c)x
3
+ (ac + b + d)x
2
+ (ad + bc)x + bd
Đồng nhất hệ số, ta có:

14
15
14
1
a c
ac b d
ad bc
bd
+ = −


+ + =


+ = −


=











=
−=
=
−=
1
13
1
1
d
c
b
a
hoặc
13
1
1
1
a
b
c
d
= −


=


= −


=

Do vậy B = (x
2
– x + 1)(x
2
– 13x + 1) hoặc B = (x
2
– 13x + 1)(x
2
– x +
1)
Bài tập
Bài 16: Phân tích đa thức thành nhân tử
a) x
3
+ 4x
2
+ 5x + 2
b) 2x
4
– 3x
3
–7x
2
+ 6x + 8
c) 5x
4
+ 9x
3
– 2x
2
– 4x – 8
Bài 17: Tìm a, b, c
a) x
4
– 2x
3
+ 2x
2
– 2x + a = (x
2
– 2x + 1)(x
2
+ bx + c)
b) x
3
+ 3x
2
– x – 3 = (x – 2)(
2
x + bx + c) + a
c) 4x
3
+ 7x
2
+ 7x – 6 = (ax + b)(x
2
+ x +1) + c
IX/ Phương pháp xét giá trị riêng
Phương pháp: Khi các biến có vai trò như nhau trong đa thức thì ta
xét giá trị riêng.
Ví dụ: Phân tích đa thức thành nhân tử.
2.1: Ví dụ 1: P = (x + y + z)
3
– x
3
– y
3
– z
3
Bài Làm
Coi P là một đa thức biến x
Khi đó nếu x = -y thì P = 0

P  (x + y)
11
Chuyên đề: Một số phương pháp phân tích đa thức thành nhân tử
Trong P, vai trò của x, y, z bình đẳng nên.
P  (x + z)
P  (y + z)

P = (x + y)(x + z)(y + z).Q
Mà P là đa thức bậc 2 đối với biế x, y, z nên Q là hằng số.
Với x = 0 ; y = z = 1, ta có Q = 3
Vậy P = 3(x + y)(x + z)(y + z)
Ví dụ 2:
M = a(b + c)(b
2
- c
2
) + b(c + a)(c
2
- a
2
) + c(a + b)(a
2
- b
2
)
Bài Làm
Coi M là đa thức biến a
Khi a = b thì M = 0
⇒M  (a - b)
Trong M vai trò của a, b, c bình đẳng nên :
M  (b - c)
M  (c - a)
M = (a - b)(b –c)(c – a)N
Vì M là đa thức bậc 3 đối với biến a nên N là đa thức bậc nhất đối với
a.
Nhưng do a,b,c có vai trò bình đẳng nên:
N = (a + b + c)R (R là hằng số)
⇒ M = (a - b)(b –c)(c – a)(a + b + c)R
Chọn a = 0, b = 1, c = 2 ⇒ R = 1
Vậy B = (a – b)(b – c)(c – a)(a + b + c)
Bài tập
Bài 18: Phân tích đa thức thành nhân tử
A = ab(a – b) + bc(b – c) + ca(c – a)
X. Phương pháp tìm nghiệm của đa thức
1. Phương pháp
Cho đa thức f(x), a là nghiệm của đa thức f(x) nếu f(x) = 0.
Như vậy nếu đa thức f(x) chứa nhân tử (x - a) thì phải là nghiệm của đa
thức.
12
Chuyên đề: Một số phương pháp phân tích đa thức thành nhân tử
Ta đã biết rằng nghiệm nguyên của đa thức nếu có phải là ước của hệ
số tự do.
2. Ví dụ: x
3
+ 3x - 4
Nếu đa thức trên có nghiệm là a ( đa thức có chứa nhân tử (x - a) thì
nhân tử còn lại có dạng x
2
+ bx = c suy ra - ac = - 4 suy ra a là ước của
- 4
Vậy trong đa thức với hệ số nguyên nghiệm nguyên nếu có phải là ước
của hạng tư không đổi.
Ước của (- 4) là : -1; 1; -2; 2; - 4; 4. sau khi kiểm tra ta thấy1 là nghiệm
của đa thức suy ra đa thức chứa nhân tử (x - 1)
Do vậy ta tách các hạng tử của đa thức làm xuất hiện nhân tử chung
(x – 1)
* Cách 1:
x
3
+ 3x
2
– 4 = x
3
– x
2
+ 4x
2
– 4 = x
2
(x – 1) + 4(x – 1) (x + 1)= (x – 1)
(x
2
+ 4x + 4) = (x – 1) (x + 2)
2
* Cách 2:
x
3
+ 3x
2
– 4 = x
3
– 1 + 3x
2
– 3 = (x
3
– 1) + 3(x
2
– 1) = (x – 1) (x
2
+ x +
1) + 3(x
2
– 1)= (x – 1) (x + 2)
2
Chú ý:
+ Nếu đa thức có tổng các hệ số bằng không thì đa thức chứa nhân tử
(x – 1).
+ Nếu đa thức có tổng các hệ số của các hạng tử bậc chẵn bằng tổng
các hạng tử bậc lẻ thì đa thức chứa nhân tử (x + 1).
Ví dụ :
* Đa thức : x
3
- 5x
2
+ 8x – 4 có 1 - 5 + 8 - 4 = 0
Suy ra đa thức có nghiệm là 1 hay đa thức có chứa thừa số (x – 1)
*Đa thức : x
3
– 5x
2
+ 3x + 9 có (- 5) + 9 = 1 + 3
Suy ra đa thức có nghiệm là - 1 hay đa thức chứa thừa số (x + 1).
+Nếu đa thức không có nghiệm nguyên nhưng đa thức có nghiệm hữu
tỷ .
13
Chuyên đề: Một số phương pháp phân tích đa thức thành nhân tử
Trong đa thức với hệ số nguyên nghiệm hữu tỷ nếu có phải có dạng
p
q

trong đó p là ước của hạng tử không đổi, q là ước dương của hạng tử
cao nhất.
Ví dụ: 2x
3
– 5x
2
+ 8x – 3
Nghiệm hữu tỷ Nếu có của đa thức trên là :
(- 1); 1 ; (-1/2) ; 1/2 ; (- 3/2) ; 3/2 ;- 3
Sau khi kiểm tra ta thấy x =1/2 là nghiệm nên đa thức chứa nhân tử (x
-
1
2
) hay (2x - 1). Do đó ta tìm cách tách các hạng tử của đa thức để
xuất hiện nhân tử chung (2x - 1).
2x
3
– 5x
2
+ 8x – 3 = 2x
3
– x
2
– 4x
2
+ 2x + 6x – 3
=x
2
(2x – 1) – 2x(2x –1) + 3(2x –1)
=(2x – 1)(x
2
– 2x + 3)
XI. Phương pháp tính nghiệm của tam thức bậc hai
a) Phương pháp: Tam thức bậc hai ax
2
+bx + c
Nếu b
2
– 4ac là bình phương của một số hữu tỷ thì có thể phân tích tam
thức thành thừa số bằng một trong các phương pháp đã biết .
Nếu b
2
– 4ac không là bình phương của một số hữu tỷ nào thì không
thể phân tích tiếp được nữa .
b) Ví dụ: 2x
2
– 7x + 3 Với a =2 , b =- 7 , c = 3
Xét b
2
- 4ac = 49 - 4.2.3 =25 = 5
5
Suy ra Phân tích được thành nhân tử : 2x
2
- 7x + 3 = ( x - 3)(2x - 1)
Chú ý: P(x) = ax
2
+ bx + c = 0 có nghiệm là x
1
, x
2
thì
P(x) =a( x - x
1
)(x - x
2
)
Phần 2: CÁC BÀI TOÁN PHÂN TÍCH ĐA THỨC THÀNH
NHÂN TỬ
I). Bài toán rút gọn biểu thức
1. Phương pháp
+Phân tích tử thức và mẫu thức thành nhân tử nhằm xuất hiện nhân tử
chung.
+áp dụng tính chất cơ bản của phân thức đại số: Chia cả tử thức và
mẫu thức cho nhân tử chung.
14
Chuyên đề: Một số phương pháp phân tích đa thức thành nhân tử
⇒ Học sinh thấy được sự liên hệ chặt chẽ giữa các kiến thức giúp phát
triển tư duy suy luận lôgic, sáng tạo.
2)Ví dụ: Rút gọn biểu thức
A =
342
1573
23
23
+−−
−+−
xxx
xxx
B =
1
3
1
12
1
3
2






+
+
x
x
x
x
x
x
Bài Làm
a) A =
3322
14433
223
223
+−−+−
−++−−
xxxxx
xxxxx
A =
)1(3)1()1(2
)1()1(4)1(3
2
2
−−−+−
−+−−−
xxxxx
xxxxx
A =
)1)(32)(1(
)13)(1)(1(
)32)(1(
)143)(1(
2
2
−+−
−−−
=
−+−
+−−
xxx
xxx
xxx
xxx
A =
32
13
)32()1(
)13()1(
2
2
+

=
+−
−−
x
x
xx
xx
b) MTC = x
2
- 1 = (x + 1)(x - 1)
B =
)1)(1(
)3()1)(12()1)(3(
−+
−−+−−−+
xx
xxxxx
B =
)1)(1(
31232
22
−+
+−++−−+
xx
xxxxx
B =
2
1
1
( 1)( 1)
x
x x

= −
+ −
3. Bài tập
Bài 19. Rút gọn biểu thức
A =
2322
222
)()()(
bcbacab
bacacbcba
+−−
−+−+−
B =
933193
451272
23
23
−+−
+−−
xxx
xxx
C =
222
333
)()()(
3
xzzyyx
xyzzyx
−++++
++−
D =
222
333
)()()(
3
xzzyyx
xyzzyx
−+−+−
−++
Bài 20. Rút gọn biểu thức
A =
)(
1
)(
1
)(
1
)(
1
xyyyxxyxyyxx −
+

+
+
+
+
B =
))((
1
))((
1
))((
1
bcacccbabbcabaa −−
+
−−
+
−−
15
Chuyên đề: Một số phương pháp phân tích đa thức thành nhân tử
Bài 21. Cho x
2
- 4x + 1 = 0
Tính giá trị của biểu thức A =
2
24
1
x
xx ++
II) Bài toán giải phương trình bậc cao.
Phương pháp: áp dụng phương pháp phân tích đa thức thành nhân tử
để đưa về phương trình tích
AB = 0

hoặc A = 0 hoặc B = 0
Ví dụ: Giải phương trình
* Ví dụ 1: x
3
- 7x
2
+ 15x - 25 = 0

x
3
- 5x
2
- 2x
2
+ 10x + 5x- 25 = 0

x
2
(x- 5) - 2x(x - 5) + 5(x - 5) = 0

(x- 5)(x
2
- 2x + 5) = 0





=+−
=−
052
05
2
xx
x


2
5
( 1) 4 0( )
x
x voly
=


− + =


Vậy phương trình đã cho có tập nghiệm S = {5}
* Ví dụ 2:
(2x
2
+ 3x - 1)
2
- 5(2x
2
+ 3x + 3) + 24 = 0 (1)
Đặt: 2x
2
+ 3x - 1 = t (*)
⇒ 2x
2
+ 3x + 3 = t + 4
Phương trình đã cho trở thành: t
2
- 5(t + 4) + 24 = 0
⇔ t
2
- 5t + 4 = 0
⇔ (t - 1)(t - 4) = 0




=−
=−
04
01
t
t




=
=
4
1
t
t
+ Thay t = 1 vào (*), ta có: 2x
2
+ 3x - 1 = 1
⇔ 2x
2
+ 3x - 2 = 0
⇔ (2x
2
+ 4x) - x - 2 = 0
⇔ 2x(x + 2) - (x + 2) = 0
(x + 2) (2x - 1) = 0
16
Chuyên đề: Một số phương pháp phân tích đa thức thành nhân tử




=
−=




=−
=+
2
1
2
012
02
x
x
x
x

+ Thay t = 4 vào (*), ta có :
2x
2
+ 3x - 1 = 4
⇔ 2x
2
+ 3x - 5 = 0
⇔ (x - 1)( 2x +5) = 0





−=
=




=+
=−
2
5
1
052
01
x
x
x
x

Vậy phương trình (1) có tập nghiệm: S = { -2;
2
5−
;
`2
1
; 1}
* Ví Dụ 3:
(x + 1)(x + 2)(x + 4)(x + 5) = 40 (1)
⇔ (x + 1)(x + 5)(x + 2)(x + 4) = 40
⇔ (x
2
+ 6x + 5)(x
2
+ 6x + 8) = 40
Đặt x
2
+ 6x + 5 = t (*)
⇒ x
2
+ 6x + 8 = t + 3
Phương trình đã cho trở thành: t(t + 3) = 40
⇔ t
2
+ 3t – 40 = 0
⇔ (t – 5)(t + 8) = 0




−=
=
8
5
t
t
Thay t = 5 vào (*), ta có: x
2
+ 6x + 5 = 5
⇔x
2
+ 6x = 0
⇔x(x + 6) = 0 ⇔



=
=
6- x
0 x
Thay t = -8 vào (*), ta có: x
2
+ 6x + 5 = - 8
⇔ x
2
+ 6x + 13 = 0
⇔x
2
+ 2x
2
5
+
4
25
+
4
27
= 0
⇔ (x +
2
5
)
2
+
4
27
= 0 (Vô lý)
Vậy phương trình (1) có tập nghiệm S = {0; -6}
Ví dụ 4: Giải phương trình đối xứng bậc chẵn
17
Chuyên đề: Một số phương pháp phân tích đa thức thành nhân tử
x
4
+ 3x
3
+ 4x
2
+ 3x + 1 = 0 (4)
Ta thấy x = 0 không là nghiệm của phương trình (4)
⇒ Chia hai vế của (4) cho x
2
≠ 0, ta được
x
2
+ 3x + 4 + 3
x
1
+
x
1
2
= 0

(x
2
+
2
1
x
) + 3(x +
x
1
) + 4 = 0
Đặt x +
x
1
= t (*)
⇒ x
2
+
2
x
1
= t
2
– 2
Phương trình đã cho trở thành : t
2
+ 3t + 2 = 0


(t + 1)(t + 2) = 0





−=
−=
2
1
t
t
Thay t = - 1 vào (*), ta được : x +
x
1
= -1

x
2
+ x + 1 = 0 (Vô nghiệm)
Thay t = - 2 vào (*), ta được : x +
x
1
= - 2

x
2
+ 2x + 1 = 0

(x + 1)
2

= 0

x = -1
Vậy phương trình (4) có tập nghiệm S = {-1}
*Ví dụ 5: Giải Phương trình đối xứng bậc lẻ
x
5
– x
4
+ 3x
3
+ 3x
2
– x + 1 = 0 (5)
Có x = - 1 là 1 nghiệm của phương trình (5).
Do đó (5) ⇔ (x + 1)(x
4
– 2x
3
+ 5x
2
– 2x + 1) = 0
Giải phương trình đối xứng bậc chẵn.
x
4
– 2x
3
+ 5x
2
– 2x + 1 = 0 (5’)
Ta thấy x = 0 không là nghiệm của (5’). Chia cả 2 vế của (5’) cho x
2

0, ta có:
x
2
– 2x + 5 - 2
x
1
+
2
x
1
= 0 ⇔ (x
2
+
2
x
1
) – 2(x +
x
1
) + 5 = 0
Đặt (x +
x
1
) = t (*)
⇒ (x
2
+
2
x
1
) = t
2
– 2
(5’) ⇔ t
2
– 2t +3 = 0
⇔ (t – 1)
2
+ 2 = 0 ( vô nghiệm)
18
Chuyên đề: Một số phương pháp phân tích đa thức thành nhân tử
Vậy Phương trình (5) có tập nghiêm S = {-1}
Bài tập:
Bài 22: Giải phương trình
a) 2x
3
+ 3x
2
+6x +5 =0
b) x
4
– 4x
3
– 19x
2
+ 106x – 120 = 0
c) 4x
4
+ 12x
3
+ 5x
2
– 6x – 15 = 0
d) x
3
+ 3x
2
+ 4x + 2 = 0
Bài 23: giải phương trình
a) x(x + 1) (x – 1)(x+ 2) = 24
b) (x – 4)(x – 5)(x – 6)(x – 7) = 1680
c) (2x + 1)(x+ 1)
2
(2x + 3) = 18
d) 12x + 7)
2
(3x + 2)(2x + 1) = 3
Bài 24: giải phương trình
a) (x
2
– 6x + 9)
2
– 15(x
2
– 6x + 10) = 1
b) (x
2
+ x + 1)
2
+(x
2
+ x + 1) – 12 = 0
c) (x
2
+ 5x)
2
– 2x
2
– 10x = 24
Bài 25: giải phương trình
a) x
4
- 2x
3
+ 4x
2
– 3x + 2 = 0
b) x
4
– 3x
3
+ 4x
2
– 3x + 1 = 0
c) 2x
4
– 9x
3
+ 14x
2
– 9x + 2 = 0
d) x
6
+ x
5
+ x
4
+ x
3
+x
2
+ x + 1 = 0
Bài 26: giải phương trình: x
5
+ 2x
4
+ 3x
3
+ 3x
2
+ 2x + 1 = 0
19
Chuyên đề: Một số phương pháp phân tích đa thức thành nhân tử
D. Kết luận chung
Phân tích đa thức thành nhân tử là một vấn đề rộng lớn trải suốt
chương trình học của học sinh, nó liên quan kết hợp với các phương
pháp khác tạo nên sự lôgic chặt chẽ của toán học. Các phương pháp
được nêu từ dễ đến khó từ đơn giản đến phức tạp giúp học sinh hiểu
sâu hơn và phát triển có hệ thống các kỹ năng, kỹ xảo phân tích .
Qua đó giúp học sinh phát triển trí tuệ, tính chăm chỉ, tính chính
xác, năng lực nhận xét, phân tích phán đoán, tổng hợp kiến thức.
Trong năm qua tôi đã vận dụng phương pháp dạy phân tích đa
thức thành nhân tử cho học sinh và thấy rằng các em rất hào hứng trong
quá trình tìm tòi lời giải hay và hợp lý nhất, kể cả các bài tập vận dụng
rút gọn biểu thức thì ý nghĩa của việc phân tích các đa thức tử và mẫu
của các phân thức rất quan trọng, nó không những giúp việc rút gọn từ
phân thức (nếu có thể) mà còn giúp việc tìm tập xá định, tìm mẫu thức
chung của biểu thức .
Số học sinh nắm vững các phương pháp cơ bản phân tích đa thức
thành nhân tử vào vận dụng được vào các bài tập là 95%
Trên đây là một số suy nghĩ của tôi về vấn đề phát triển tư duy
của học sinh qua việc dạy giải bài toán phân tích đa thức hành nhân tử.
Rất mong sự góp ý chân thành của các đồng nghiệp .
Xin chân thành cảm ơn !
20

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×