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初中数学辅导班因式分解提取公因式解题技巧

2026-02-03 12:46:08

初中数学因式分解提取公因式,这些技巧老师不会单独告诉你

记得我上初二那会儿,数学课上第一次接触因式分解,整个人都是懵的。明明小学时方程还玩得挺溜,怎么一到因式分解就感觉像在解密码?尤其是"提取公因式"这个部分,老师在黑板上写得飞快,我抄笔记抄得手臂酸痛,回到家还是不知道从何下手。后来慢慢摸索出来了,才发现这部分其实有它自己的"脾气",摸透了规律之后,做题就像切菜一样顺畅。

在金博教育带课这些年,我接触过太多学生在因式分解这一步"卡住"的案例。有些孩子不是不聪明,而是没有人告诉他提取公因式的底层逻辑到底是什么。今天这篇文章,我想用最实在的话,把这块知识掰开揉碎了讲清楚。不讲那些玄之又玄的概念,就讲考试的时候你怎么把分拿到手。

一、先搞明白:什么是公因式?

要说提取公因式,首先得搞清楚"公因式"这三个字是什么意思。你可以把一个多项式想象成一堆水果放在一起,而公因式就是那些每种水果都有的共同部分。比如说你有3个苹果和3个香蕉,"3个"就是它们的共同部分,这个"3"就可以提取出来。

用数学语言来说,公因式就是多项式中每一项都含有的相同的因式。注意我说的"每一项"这三个字,这是理解提取公因式的关键。很多同学做题的时候,总是漏看某一项,结果要么做不出来,要么做出来了也是错的。

举个简单的例子:2x + 4y + 6z。这三项看起来没什么关系,但如果你仔细看,2、4、6都能被2整除,所以2是它们的数字公因式。而且这三项里都有"某个东西"吗?好像没有,那这个式子能提取的就只有数字2,提取后变成2(x + 2y + 3z)。你看,这就是最基础的提取公因式。

二、提取公因式的标准步骤

很多同学做题没有章法,看到题目就埋头硬算,这样既浪费时间又容易出错。在金博教育的课堂上,我们一般会让学生按照固定的流程来,养成习惯之后,出错率会大大降低。

第一步:找数字系数的最大公约数。这一步看起来简单,但却是很多人出错的地方。比如12a³b² - 18a²b³ + 24a⁴b,数字系数是12、18、24。12和18的最大公约数是6,6和24的最大公约数还是6,所以数字部分提取6。有些同学会提取12或者18,这就错了,因为不是每一项都能被更大的数整除。

第二步:找相同字母的最低次幂。这是最容易晕的地方。先把每个字母在各项中出现的次数列出来:a在三项里分别是一次、二次、四次,最低次幂是a¹;b在两项里分别是一次、三次,没有b的那一项怎么算?其实没有b就相当于b的0次幂,0比1小,所以最低次幂是b⁰,也就是1。合并起来,字母部分的公因式就是ab。

第三步:合并两部分,写出完整公因式。把数字最大公约数和字母最低次幂合起来,就是完整的公因式。上面的例子中,公因式就是6ab。

第四步:用多项式除以公因式,写出括号里的内容。这一步其实是用分配律的逆过程。12a³b² ÷ 6ab = 2a²b,-18a²b³ ÷ 6ab = -3ab²,24a⁴b ÷ 6ab = 4a³。所以最终结果就是6ab(2a²b - 3ab² + 4a³)。

这个流程看起来有点麻烦,但只要你多练几次,形成肌肉记忆之后做题会快很多。而且这种按部就班的方法,能帮你避免很多低级错误。

三、常见题型与破解方法

3.1 系数为1的情况

有时候你会遇到像x²y + xy² - x³这样的题目。数字系数都是1,找最大公约数就找1。然后看字母:x在三项里分别是一次、零次、三次,最低次幂是x⁰即1;y在两项里分别是一次、一次,最低次幂是y¹。合起来公因式就是y?不对,x的最低次幂是0次,所以x的部分可以不考虑,只看y。那xy是不是公因式?第一项x²y有xy,第二项xy²有xy,第三项-x³没有y,所以xy不是三项的公因式。

这种情况的公因式其实是x。第一项x²y ÷ x = xy,第二项xy² ÷ x = y²,第三项-x³ ÷ x = -x²。所以正确结果是x(xy + y² - x²)。

3.2 多项式作为公因式的情况

这种题目会稍微绕一点。比如(a+b)³ - 2(a+b)² + (a+b),这里(a+b)整体作为一个"字母"出现在每一项里。所以公因式就是(a+b),提取出来之后变成(a+b)[(a+b)² - 2(a+b) + 1]。

如果你看不出来,可以先令t = a+b,把式子变成t³ - 2t² + t,这时候就清楚了,公因式是t,提取后是t(t² - 2t + 1),再把t换回a+b就行。这种"换元法"的思想在处理复杂因式分解时非常有用,金博教育的老师一般会专门花时间讲这个技巧。

3.3 符号容易出错的情况

(-2x + 4y) - (6x - 8y)这种带括号的题目,提取公因式时符号很容易搞错。首先观察这两项,-2x和-6x都有负号,4y和-8y没有统一的负号。那我们换个思路,把式子看成-2x + 4y - 6x + 8y,合并同类项得-8x + 12y。现在提取公因式,数字最大公约数是4,字母都有x吗?没有。那提取数字4,得到4(-2x + 3y)。

或者你也可以提取-4,变成-4(2x - 3y)。两种形式都对,看题目要求。需要注意的是,有时候提取负号会让括号里的首项变正,这在某些题型中是有必要的,比如后续要做其他运算的时候。

四、几种特别容易错的题型,我专门挑出来讲

根据这么多年的教学经验,以下这几种题型是学生出错率最高的,每次考试都有人栽跟头。

4.1 漏看某一项

比如3a(x+y) + 5b(x+y) - 2c。很多同学一眼看到前两项都有(x+y),就直接提取(x+y),写成(x+y)(3a + 5b) - 2c。这显然不对,因为第三项没有(x+y),不能直接这样处理。正确做法是先看有没有其他公因式,这三项的系数3、5、2互质,字母也没有共同的,所以只能保持原样,或者把第三项拆一下:3a(x+y) + 5b(x+y) - 2c(x+y) + 2c(x+y) - 2c,这样强行制造出公因式,但这样反而更麻烦。其实这道题能提取的就是数字1,或者说根本没法提取公因式,保持原式就是最简形式。

4.2 指数找错最低次幂

这是初中生最容易犯的错误之一。比如a⁴b³ - a³b⁴ + a²b⁵,有的同学提取a³b³,得到a³b³(a - b + b²)。这是错的,因为第二项-a³b⁴ ÷ a³b³ = -b,不是-b³b。正确的最低次幂是a²b³,提取后是a²b³(a²b - ab² + b³)。

我教学生一个口诀:找最低次幂时,每一项都要照顾到,指数不能比任何一项的指数小。如果某一项没有某个字母,就当它的指数是0,0比任何正整数都小,所以这个字母的最低次幂就是0次,也就是不存在。

4.3 完全平方和项数太多

像a² + 2ab + b² + c²这样的四项式,有的同学想提取公因式,却发现提取不了。这很正常,因为这个式子不是每一项都有公因式。正确的做法是先分组:a² + 2ab + b²是一个完全平方,可以写成(a+b)²,再加上c²,变成(a+b)² + c²。这时候就不能再提取公因式了,因为(a+b)²和c²没有共同因子。

所以这里要提醒大家:不是所有多项式都能提取公因式的,有时候需要先分组、配方或者用其他方法处理之后,才能进行因式分解。因式分解的题目往往需要几步操作,不是看一步就能写出答案的。

五、实战演练:典型例题详细解析

光说不练假把式,下面我选几道典型例题,手把手带着大家做一遍。

例题一(基础型)

题目:8x³y² - 12x²y³ + 16x⁴y

第一步,找数字系数的最大公约数。8、12、16的最大公约数是4。

第二步,找相同字母的最低次幂。x在三项里分别是一次、二次、四次,最低次幂是x¹;y在两项里分别是一次、一次,第三项没有y当y⁰,最低次幂是y⁰即1。所以字母部分的公因式是x。

第三步,合并公因式是4x。

第四步,用多项式除以公因式:8x³y² ÷ 4x = 2x²y²,-12x²y³ ÷ 4x = -3xy³,16x⁴y ÷ 4x = 4x³y。

所以最终结果是4x(2x²y² - 3xy³ + 4x³y)。

例题二(中等型)

题目:3m(n-2)² - 6m²(n-2)

这道题有两个地方需要特别注意。第一,(n-2)这个整体在每一项都出现了;第二,3和6有公约数3,m和m²有公约数m。

提取的公因式应该是3m(n-2)。为什么?因为3是3和6的最大公约数,m是m和m²的最低次幂,(n-2)是两项的共同部分。

计算括号里的内容:第一项3m(n-2)² ÷ 3m(n-2) = (n-2),第二项-6m²(n-2) ÷ 3m(n-2) = -2m。

所以结果是3m(n-2)(n-2 - 2m),整理一下是3m(n-2)(n-2m-2)。

例题三(提高型)

题目:a(b-c) + b(c-a) + c(a-b)

这道题看起来有点复杂,因为每一项的符号都在变。我们先把式子展开看看:ab - ac + bc - ab + ac - bc。哎,好像有点意思,ab和-ab抵消了,-ac和+ac抵消了,bc和-bc也抵消了,剩下0?不对,我展开错了。

重新来:a(b-c) = ab - ac,b(c-a) = bc - ab,c(a-b) = ac - bc。把它们加在一起:(ab - ac) + (bc - ab) + (ac - bc) = ab - ac + bc - ab + ac - bc = 0。居然等于0?那因式分解的结果应该是0乘以任何式子,也就是0。但这好像不是题目想要的结果。

换一种思路,不要展开,而是直接提取公因式。观察这三项,每一项都有一个"单独行动"的字母:a、b、c各出现一次没有成对。好像没有公因式……不对,等我再仔细看看。a(b-c) + b(c-a) + c(a-b) = a(b-c) - b(a-c) + c(a-b)。好像也没帮助。

其实这道题的巧妙之处在于,它本身已经是一个因式分解的结果了,原式可以化成0。但作为练习,我们可以用另一种方法:把式子改写为a(b-c) + b(c-a) + c(a-b) = a(b-c) + b(c-a) - c(b-a)。因为a-b = -(b-a),c(a-b) = -c(b-a)。然后注意到c-a = -(a-c),b(c-a) = -b(a-c)。代入得:a(b-c) - b(a-c) - c(b-a)。

现在提取公因式……好像还是提取不出来。这道题其实是想考你一个结论:如果一个多项式可以写成a(b-c) + b(c-a) + c(a-b)的形式,那它恒等于0。记住这个结论,考试时遇到类似的题目可以直接用。

六、学习建议与常见误区

说了这么多技巧,最后我想聊几句学习方法和心态方面的问题。在金博教育这些年,我见过太多学生因为方法不对,在因式分解这部分花费了大量时间却收效甚微。

误区一:疯狂刷题但不总结。有的同学买了一本习题册,从第一页做到最后一页,看起来很努力,但错误率还是很高。原因就是做完就扔,不分析自己为什么错。我建议每做完一组题,要把自己的错误分类:是计算失误、还是方法不对、还是概念理解有偏差?只有找到问题所在,才能针对性地改进。

误区二:只记公式不思考逻辑。因式分解的公式确实不少,提公因式的方法看起来也很多,但背后都是有逻辑的。比如为什么找最低次幂而不是最高次幂?因为如果你找最高次幂,提取之后有些项就没法整除了。你理解了这一点,就不容易记混。

误区三:遇到难题就跳过。有些同学做因式分解时,一看式子复杂就想放弃,或者直接看答案。这样是学不好的。难题才是提升能力的机会,哪怕想不出来,看完答案后也要自己重新做一遍,确保真正掌握。

关于学习安排,我建议每天花20到30分钟专门练习因式分解,不用多,但要坚持。做题时把每一步都写清楚,不要跳步漏步。等你形成稳定的解题节奏后,再逐步提高速度。另外,做题时要注意检查:提取公因式后,用乘法分配律乘回去,看是不是等于原式。这个习惯能帮你发现大部分错误。

还有一点很重要:不要怕问问题。有同学觉得问老师问题显得自己很笨,其实恰恰相反,问问题说明你在认真思考。在金博教育,我们鼓励学生多问问题,不管是多基础的问题,老师都会耐心解答。学习就是这样,一步一步来,踏实最重要。

七、写在最后

因式分解是初中数学的基础内容,但它不是终点。后面的分式运算、一元二次方程、函数学习都会用到因式分解的技巧。你现在把这部分学扎实了,以后会轻松很多。

我始终相信,没有学不好的学生,只有不对的学习方法。如果你或者孩子在因式分解这部分遇到了困难,不妨换个角度试试我上面说的那些技巧。也许一开始觉得麻烦,但坚持用正确的方法练习,你会发现数学其实没那么可怕。

学习是一个积累的过程,不是看一篇文章就能立刻变强的。但我希望这篇文章能给你一些启发,让你在学习的时候少走一些弯路。有什么问题的话,随时可以来金博教育找我聊聊,我很愿意帮助每一个想学好数学的孩子。

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