因式分解除了最常見的一提(提取公因式)二套(套用公式)外,以下的幾種方法也經常用到。
一、分組分解法
例:把多項式am+an+bm+bn分解因式。
要把該多項式分解因式,可以先把它的前兩項分成一組,並提出公因數a,得到a(m+n);再把它的後兩項分成一組,並提出公因數b,得到b(m+n),從而得到am+an+bm+bn=a(m+n)+b(m+n)。又因為a(m+n)+b(m+n)中又有公因式(m+n),所以又可提取公因式(m+n),故am+an+bm+bn
=(am+an)+(bm+bn)
=a(m+n)+b(m+n)
=(m+n)(a+b)。
這種因式分解的方法就叫作分組分解法。
如果把一個多項式各個項分組並提出公因式後,它們的另一個因式正好相同,那麼這個多項式就可以利用分組分解法來因式分解。
上題中的多項式還可以如下分組並提取公因式並分解:
am+an+bm+bn
=(am+bm)+(an+bn)
=m(a+b)+n(a+b)
=(a+b)(m+n)。
例:利用分組分解法分解因式。
①a^2-ab+am-bm
解:a^2-ab+am-bm
=(a^2-ab)+(am-bm)
=a(a-b)+m(a-b)
=(a-b)(a+m);
②m^5-m^3+m^2-m
解:m^5-m^3+m^2-m
=m(m^4-m^2+m-1)
=m[m^2(m^2-1)+(m-1)]
=m(m-1)(m^3+m^2+1)
③4m^2+6n-1-9n^2
解:4m^2+6n-1-9n^2
=4m^2-(9n^2-6n+1)
=4m^2-(3n-1)^2
=(2m+3n-1)(2m-3n+1)
二、換元法
對某些結構較為複雜的多項式,如果把其中的某些部分看成一個整體,用新字母替換(即換元),能使複雜的問題簡單化、明朗化,從換元的個數看,有一元代換、二元代換等。
例:分解因式(m^2+7m+3)(m^2+7m+4)-24。
解法①令m^2+7m=x。
原式=(x+3)(x+4)-20
=x^2+7x+12-20
=x^2+7x-8
=(x+8)(x-1)
=(m^2+7m+8)(m^2+7m-1)。
解法②令m^2+7m+3=y。
原式=y(y+1)-20
=y^2+y-20
=(y-4)(y+5)
=(m^2+7m+3-4)(m^2+7m+3+5)
=(m^2+7m-1)(m^2+7m+8)。
例:利用換元法分解下列各式。
①(p^2+p+3)(p^2+p-4)+10;
解:令p^2+p=q,
原式=(q+3)(q-4)+10
=q^2-q-12+10
=q^2-q-2
=(q-2)(q+1)
=(p^2+p-2)(p^2+p+1)
=(p+2)(p-1)(p^2+p+1)
②(a+2)(a+3)(a+4)(a+5)+1
解:原式=(a+2)(a+5)(a+3)(a+4)+1
=(a^2+7a+10)(a^2+7a+12)+1
令a^2+7a+10=b,則有
b(b+2)
=b^2+2b+1
=(b+1)^2
=(a^2+7a+11)^2。