整式 \(ax-by-bx+ay\) 的四項沒有公因式可以提取,也無法直接應用公式,這樣的式子需要分組分解。
三步曲
以前面的式子為例。
- 將原式的項適當分組:$$(ax-bx)+(ay-by)$$
- 對每一組進行處理(“提”或“代”): $$x(a-b)+y(a-b)$$
- 將處理后的每一組當作一項,再進行“提”或“代”: $$(x+y)(a-b)$$
一個整式的項可能有多種分組的方法,初學者往往需要經過嘗試才能找到適當的分組方法。
平均分配
如果分組的目的是使第二步與第三步都有公因式可提,那么就必須平均分配。
- 分解因式:\(x^3-2x^2-x+2+x^5-2x^4\).
6項可以分成三組,每組兩項。我們把冪次相近的項放在一起,即 $$(x^5-2x^4)+(x^3-2x^2)-(x-2)$$
提項 $$x^4(x-2)+x^2(x-2)-(x-2)$$
再提項 $$(x-2)(x^4+x^2-1)$$
這題還可以按分兩組(按系數分)的方法進行分解。
瞄准公式
如果在第二步或第三步中需要應用乘法公式,那么各組中的項數不一定相等,應當根據公式的特點來確定。
以書中的例7為例:分解因式 \(x^4+x^3+2x^2+x+1\).
- 為使用完全平方公式進行分組 $$(x^2+2x^2+1)+(x^3+x)$$
使用公式及提取公因式 $$(x^2+1)^2+x(x^2+1)$$
提取公因式 $$(x^2+1)(x^2+x+1)$$
這題還可以用拆項的方法
- 拆項 $$(x^4+x^3+x^2)+(x^2+x+1)$$
提取公因式 $$x^2(x^2+x+1)+(x^2+x+1)$$
提取公因式 $$(x^2+1)(x^2+x+1)$$
從頭再來
如果分組分得不恰當,因式分解無法進行下去,那么就應當回到分組前,從零開始,考慮新的分組。
對於多項式 \(x^3+x^2-y^3-y^2\),如果按照含“\(x\)”、“\(y\)”進行分組,那么得到 $$x^(x+1)-y^2(y+1)$$ 之后就無法進行再分解了。這時就需要從頭再來。
這一次,我們按次數來分組 $$(x^3-y^3)+(x^2-y^2)$$
使用平方差及立方差公式即可得到 $$(x-y)(x^2+xy+y^2+x+y).$$