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部分 1通过组合来分解
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把多项式分成两部分。分组后分开解决。
- 比如要分解多项式x3 + 3x2 - 6x - 18 = 0。可以把它分解为 (x3 + 3x2)和 (- 6x - 18)
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找出每项中的公因子。
- 在(x3 + 3x2)中,x2是公因子。
- 在(- 6x - 18)中, -6 是公因数。
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把公因子提取出来。
- 把x2从第一项提出来,得出x2(x + 3)。
- 把-6 从第二项提出来,得出-6(x + 3)。
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这两大项要是含有同样因子,可以直接合并。
- 得到(x + 3)(x2 - 6)。
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观察根,得出解。 若在开根的时候有x2,记得可能有正负两解。
- 得出-3、√6和-√63。
部分 2利用自由项
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把多项式整理为ax3+bx2+cx+d。
- 比如要分解多项式:x3 - 4x2 - 7x + 10 = 0。
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把所有 "d"的因数找出来。常数"d"是不含如"x"变量的数。
- 因数就是可以相乘得到另一个数的数。这里,10或 "d"的因数是: 1、 2、 5 和 10。
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找出一个因子,让多项式等于零。当用d的因数替代"x"时,我们要看看哪个符合方程的解。
- 试试第一个因数 1 ,把x替换掉,得到 (1)3 - 4(1)2 - 7(1) + 10 = 0
- 得到 1 - 4 - 7 + 10 = 0。
- 因为 0 = 0 是真实的,所以x = 1 是一个解。
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重新整理一下,如果x = 1,可以把整个方程改一下面目。
- "x = 1" 等价于"x - 1 = 0" 或 "(x - 1)" 。我们刚刚从每边都减掉了一个1。
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把剩余的因数都分解出来。 "(x - 1)" 是我们的一个根,看看能不能把剩余的解都提出来,一次解决一个多项式。
- 可不可以把(x - 1) 从 x3 提出来? 不行,但是可以从第二项借一个 -x2 ,分解为 x2(x - 1) = x3 - x2。
- 可不可以把(x - 1) 从剩余部分提出来?不行,要从第三项 -7x 借一个 3x。于是得到-3x(x - 1) = -3x2 + 3x。
- 因为 -7x 中提取出一个 3x,第三项变为 -10x ,而我们的常数是10。可以分解吗?可以! -10(x - 1) = -10x + 10。
- 我们改变了一些变量,让其可以分解出 (x - 1) 。重新整理的方程是这样的: x3 - x2 - 3x2 + 3x - 10x + 10 = 0 ,但和原先 x3 - 4x2 - 7x + 10 = 0 没什么差别。
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继续用自由项因数因式分解。仔细观察我们在第五步中用(x - 1) 因式分解出的数字:
- x2(x - 1) - 3x(x - 1) - 10(x - 1) = 0。可以重新整理,要再一次分解容易得多: (x - 1)(x2 - 3x - 10) = 0。
- 只需要因式分解(x2 - 3x - 10) ,得到(x + 2)(x - 5)。
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于是得到的解就是之前算出来的因数了。可以把每一项都代回去试试看对不对。
- (x - 1)(x + 2)(x - 5) = 0 表示解是 1、 -2、5。
- 把-2 代入等式:(-2)3 - 4(-2)2 - 7(-2) + 10 = -8 - 16 + 14 + 10 = 0。
- 把 5 代入等式:(5)3 - 4(5)2 - 7(5) + 10 = 125 - 100 - 35 + 10 = 0。
小提示
- 三次多项式是三个一次多项式的积,或者一个无法分解的二次多项式和一个一次多项式的积。后面的情况,我们将整个等式除以一次多项式得到二次多项式。
- 三次多项式一定能因式分解得出实数解,因为每个三次项都一定有个实根。三次方多项式如x3 + x + 1含有无理实根,不能被因式分解成含有整数或有理数系数的多项式。虽然可以用立方方程因式分解,这种方程还是不能分解成一个“整数”多项式。