用乘法公式因式分解
Factoring with Special Products
a² − b² = (a+b)(a−b) | a² ± 2ab + b² = (a ± b)²
把乘法公式反過來讀。看到「兩個平方相減」或「首尾是平方、中間是 2 倍」就套。
白話解釋
乘法公式正著用是展開,反過來用就是因式分解。要練到**雙向都能立刻反應**。
**平方差** a² − b² = (a+b)(a−b)。辨識訊號:**兩項、都是完全平方、中間是減號**。 x² − 9 = x² − 3² = (x+3)(x−3)。 注意 x² **+** 9 在實數範圍**無法分解**——平方和沒有對應的公式,這是常見的誤套。
**完全平方** a² ± 2ab + b² = (a ± b)²。辨識訊號:**三項、首尾都是完全平方、中間項剛好是首尾平方根乘積的 2 倍**。 x² + 6x + 9:首項 x²、尾項 3²、中間 6x = 2·x·3 ✓,所以是 (x+3)²。
驗證中間項是關鍵。x² + 5x + 9 的首尾雖然都是平方,但 2·x·3 = 6x ≠ 5x,所以**不是**完全平方式,要改用十字交乘。
公式可以**套用在整個括號上**。(x+1)² − 4 可以看成 A² − 2²,其中 A = x+1,分解成 (x+1+2)(x+1−2) = (x+3)(x−1)。這種「把一坨當成一個字母」的眼光,是處理複雜式子的關鍵。
有時要**提完公因式再套公式**:2x² − 18 先提 2 得 2(x² − 9),再分解成 2(x+3)(x−3)。
什麼時候用
看到兩項相減或三項且首尾為平方時。也用於心算特殊乘法。
最容易錯的地方
- 把 a² + b² 也拿去分解(實數範圍不能分解)。
- 沒驗證中間項就當成完全平方式。
- 忘記先提公因式,導致漏掉一層分解。
例題 · 3 題
先自己算,再看解答——這樣才有效。
- 1
x² − 16 = (x+4)(x−?),? 是多少?
- 2
x² + 10x + 25 = (x + ?)²,? 是多少?
- 3
2x² − 18 = 2(x+3)(x−?),? 是多少?