Chương I CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ĐA THỨC THÀNH NHÂN TỬ 1.. Phần biến gồm tất cả các biến chung, mỗi biến lấy với số mũ nhỏ nhất của nó trong các hạng tử.. Dùng hằng đẳng thức Ví dụ 1.P
Trang 1Chương I CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ĐA THỨC THÀNH NHÂN TỬ
1 Đặt nhân tử chung
Ví dụ 1 Phân tích các đa thức sau thành nhân tử:
a) 12x y3 6 x y2 3 x y2 2 b)5(x3 ) 15 (y x x3 )y
chung
Bước 1 Chọn hệ số là ƯCLN của các hệ số.
Bước 2 Phần biến gồm tất cả các biến chung, mỗi biến lấy với số mũ nhỏ nhất của
nó trong các hạng tử Nếu trong đó có hai nhân tử đối nhau, chúng ta đổi dấu một trong hai nhân tử và dấu đứng trước nó.
Lời giải
Ta có:
a) 12x y3 6 x y2 3 x y2 2 3x y2 4 – 2 x y
b)5(x3 ) 15 (y x x3 ) 5(y x3 )(1 3 )y x
c) 2(x y ) y y x( ) 2(x y ) y x y( ) ( x y)(2 y)
d) 5x y x2 7 5 xy7 x 5x y x2 7 5 xy x 7 5 xy x 7 x 1
BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Bài 1: Phân tích đa thức thành nhân tử
4) 5a 10ax 15a 5) 3a x 6a y 12a2 2 6) 2axy 4a xy 2 26a x3 2
7) 5a xy 10a x 15ay 8) a b 2ab2 2ab 9) 5a b 2ab2 2ab
2 3 3 2 2 2
10) 3x y 6x y x y 11) 5x y2 410x y4 25x y2 2 12) 2x y3 44x y4 321y3
3 2 2 3 4
13) 4x y 8x y 12x 14) 7x y 14x y 2 5 3 421y3 15) 8x y 16xy 3 224
Bài 2: Phân tích đa thức thành nhân tử
1) 2 x y a x y 2) a x y b x y 3) 2a x y 4 x y
2
4) 5a x y 10a x y 5) 2ab x y 4a x y 6) 3a x y 2 x y
7) mx a b m a b 8) x a b y b a 9) a x 1 b 1 x
2
10) 2a x 2 a x 2 11) ab x 5 a 5 x 2 12) 2a x y2 4a y x
13) 3ab x 4 9a 4 x 14) 2a x 1 4a 1 x 2 15) a x 3 a 3 x 2
2
16) 2xy a 1 4x y 1 a 17) 5x y x 7 5xy 7 x2 18) 3ab x y 3a y x
19) 3a x 3 a 3 x 20) 2a b x y2 4a b x y3 21) 7a x 2y 14a 2y x 2
Bài 3: Phân tích đa thức thành nhân tử
m 1 m
m 2 2
2 Dùng hằng đẳng thức
Ví dụ 1.Phân tích các đa thức sau thành nhân tử:
Trang 22019 - 2020
9 a b 4 a2b
c)8x3 27y3 d) 125 75 9 x x2 x3
Do vậy chúng ta vận dụng hằng đẳng thức để phân tích đa thức thành nhân tử.
Lời giải:
Ta có:
a)1 00x2 9y2 10x3y 10x3y
9 a b 4 a2b ��3 a b 2 a2b ����3 a b 2 a2b �� a7b 5a b
c) 8x3 27y3 2x3y 4x2 6xy9y2
125 75 x15x x 5 x
BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Bài 1: Phân tích đa thức thành nhân tử
a)
2 4 2
a b b
a b a b
36 x y 25 2x1
Bài 2: Phân tích đa thức thành nhân tử
a)
2
d)4x4 16x y2 3 16y6 e)9x4 12x5 4x6 f)9x6 12x7 4x8
Bài 3: Phân tích đa thức thành nhân tử
125 x 2
Bài 4: Phân tích đa thức thành nhân tử
2 3
64 48 m12m m
a b c
3 Nhóm các hạng tử
Ví dụ 1 Phân tích các đa thức sau thành nhân tử:
a)x a b a b b) 3a x2 3a y abx aby2 – c) ax bx cx 2a2b2 c
Tìm cách giải Mỗi đa thức trên không có nhân tử chung, không xuất hiện hằng
đẳng thức Quan sát kỹ nhận thấy nếu nhóm các hạng thử thích hợp thì xuất hiện nhân tử chung
Lời giải
a)x a b a b a b x 1
b) 3a x2 3a y abx aby2 3a x y2 ab x y a x y 3a b
Trang 3c) ax bx cx 2a2b2c x a b c 2a b c x2 a b c
Ví dụ 2. Phân tích các đa thức sau thành nhân tử:
a)a2 –b24a4 ;b b) 2 2
xy x y c) 2 2 2 2 2 2 2 2 2
a b ab –a b –b c –c a
Tìm cách giải Nhận thấy mỗi đa thức đều ẩn chứa trong đó hằng đẳng thức Vậy
chúng ta có thể nhóm nhằm xuất hiện hằng đẳng thức.
Lời giải
a)a b a b 4 a b a b a b 4
b)xy 4 2x 2y xy 4 2x 2y
x y 2 2 y 2 x y 2 2 y 2
x 2 y 2 x 2 y 2
c)a2b2ab ab a 2b2ab ab c a2 2b2
2 2 2 2
a b �a b c �
a2 b2 a b c a b c
BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Bài 1. Phân tích đa thức thành nhân tử
1) 3 (x x 2) 5.(x2)
2
2) 7 (x x 3) 14.(3x)
2
3) 5 (x x y ) 15 (x x y )
4) 10 (x x y ) 15 (x y x )
5) 5 (2x x3 ) 15.(3y y2 )x
Bài 2. Phân tích đa thức thành nhân tử
1) a(b c) d(b c) e(b c)
2) a(b 3) (3 b) b(3 b)
3) 15a b(x y) 20ab (x y) 25ab(y x )
4) (3a 6b) m(a 2 b) n(2 b a)
Bài 3. Phân tích đa thức thành nhân tử
a) (xy+1)2-(x+y)2;
b) a b c a b c c
; c) (a2 + 9)2 - 36a2
Bài 4. Phân tích các đa thức sau thành nhân tử:
a) 3a – 3b + a2 – 2ab + b2;
b) a 2 + 2ab + b2 – 2a – 2b + 1;
c) b c4 2 2(b2c2a2 2)
Bài 5. Phân tích đa thức sau thành nhân tử:
a) x2 - 4xy + 4y2 - 9a2;
b) xy(a2 + b2) - ab(x2 + y2);
c) x2(a - b) - 2xy(a - b) + ay2 - by2;
d) 8xy3 - x(x-y)3
Bài 6. Phân tích các đa thức sau thành nhân tử:
Trang 42019 - 2020
a) A = x24x y2 2y22xy ;
b) B = x6y6
; c) C4 (xy x2y2) 6( x3 y3 x y xy2 2) 9( x2y2)
c) D = 25 a2 2ab b 2
Bài 7. Phân tích đa thức thành nhân tử:
a) x33x y2 4xy212 ;y3 b) x34y22xy x 2 8 ;y3
c) 3 (x a b c2 ) 36 (xy a b c ) 108 (y a b c2 ) d) a(x2 + 1) – x(a2 + 1)
Bài 8. Phân tích các đa thức sau thành nhân tử:
Bài 9. Phân tích các đa thức sau thành nhân tử:
a) x 3 – x 2 – x + 1;
b) x 4 – x 2 + 2x – 1;
c) 4a2b2 – (a2 + b2 – 1)2;
4 Phương pháp tách một hạng tử thành nhiều hạng tử
Ví dụ 1: Phân tích các đa thức sau thành nhân tử
Tìm cách giải: Các đa thức không có nhân tử chung, cũng không ó dạng hằng đẳng
thức nên việc phân tích thành nhân tử là rất khó Vì thế ta nên tách một hạng tử thành hai hay nhiều hạng tử để đa thức có nhiều hạng tử hơn rồi dùng phương pháp nhóm các hạng tử và đặt nhân tử chung để phân tích tiếp
Lời giải
a)x2 6x 8
( 4)( 2)
( 2)( 4)
b) 2x2 3 1.x
Trang 5Ta có 2 2 2
f x x x x x x x x x ��x x��
x1 2x1
Chú ý 1: Mặc dù có nhiều cách tách nhưng thông dụng nhất là tách hạng tử bậc
nhất thành hai hạng tử rồi dùng phương pháp nhóm các hạng tử và đặt nhân tử chung mới
Tổng quát: Để phân tích tam thức bậc hai f(x) = ax2 + bx + c ra nhân tử, ta tách hạng tử bx thành b1x + b2x sao cho b1b2 = ac và b1+ b2 = b
Chú ý 2: Ta cũng thực hiện cách làm như trên với đa thức có dạng a x. 2 bxy cy 2
Ví dụ 2: Phân tích các đa thức sau thành nhân tử
Lời giải
a)x2 3xy2y2 x2 xy2xy2y2 x x y( ) 2 ( y x y ) ( x y x )( 2 )y
b) x2 2xy3y2 x2 xy3xy3y2 x x y( ) 3 ( y x y ) ( x y x)( 3 )y
Ví dụ 3 Phân tích đa thức sau thành nhân tử
x x xy y y
Tìm cách giải: Đa thức trên là đa thức bậc hai, có hai biến x và y nhưng không có
dạng a x. 2 bxy cy 2
ta thấy hệ số của
2
x
là số chính phương nên ta đưa các hạng tử chứa x vào bình phương của một tổng hoặc một hiệu Từ đó xuất hiện nhân tử chung hoặc hằng đẳng thức
Lời giải
2 2 2 2 2 (1 ) 2 2 2
x x xy y y x x y y y
2
2 2
2
2
1
BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Bài 1: Phân tích đa thức sau thành nhân tử
7) 8x2 23x 3 8) 10x2 11x 6 9) 10x2 7x 6
10) 10x2 17x 6
Bài 2: Phân tích đa thức sau thành nhân tử
1)
2 3 2 2
x xy y 2)x2 xy6y2 3)2x2 3xy2y2
4)
Bài 3: Phân tích đa thức sau thành nhân tử
Trang 62019 - 2020
1)
x y xy x y 2) x2 x xy 2 y2 2 y
3)
x xy x y y 4) x2 4 xy 2 3 x y2 6 y
5)
6 x xy 7 x 2 y 7 y 5 6) 3 x2 22 xy 4 x 8 y 7 y2 1
7)
2 x 5 12 x y 12 y 3 10 xy 8) 2 x2 7 xy x 3 y2 3 y
9)
6 x xy 2 y 3 2 x y 10) 4 x2 4 xy 3 y2 2 x 3 y
11)
2 x 3 xy 4 x 9 y 6 y 12) 3 x2 5 xy 2 y2 4 x 4 y
5 Phương pháp thêm bớt cùng một hạng tử
Ví dụ 1: Phân tích các đa thức sau thành nhân tử:
Tìm cách giải: Các hạng tử của các đa thức đã cho không chứa thừa số chung,
không có một dạng hằng đẳng thức nào, cũng không thể nhóm các số hạng Vì vậy
ta phải biến đổi đa thức bằng cách thêm bớt cùng một hạng tử để có thể vận dụng các phương pháp phân tích đã biết như thêm bớt để làm xuất hiện hằng đẳng thức
Lời giải
1) 4x4 + 81 = 4x4 + 36x2 + 81 – 36x2 = ( 2x2 + 9)2 – (6x)2 = (2x2 + 9 – 6x)(2x2 + 9 + 6x)
Ví dụ 2: Phân tích các đa thức sau thành nhân tử:
Lời giải
1) a3 + b3 + c3 – 3abc
a3 + b3 + c3 = (a3 + 3a2b +3ab2 + b3) + c3 – (3a2b +3ab2 + 3abc)
= (a + b)3 +c3 – 3ab(a + b + c) = (a + b + c)[(a + b)2 – (a + b)c + c2 – 3ab]
= (a + b + c)(a2 + 2ab + b2 – ac – bc + c2 – 3ab]
= (a + b + c)(a2 + b2 + c2 – ab – ac – bc) 2) x5 – 1
Ta sẽ thêm và bớt x sau đó dùng nhóm làm xuất hiện nhân tử chung:
x5 – 1 = x5 – x + x – 1 = (x5 – x) + (x – 1) = x(x4 – 1) + ( x – 1) = x(x2 – 1)(x2
+ 1) + (x - 1)
= x(x+1)(x – 1)(x2 + 1) + ( x – 1) = (x – 1)[x(x + 1)(x2 + 1) + 1]
Ví dụ 3. Phân tích đa thức sau thành nhân tử:
Tìm cách giải: Với các đa thức có dạng số mũ chia 3 dư 1, chia 2 dư 2 thì phân tích
thành nhân tử xuất hiện nhân tử là x2 x 1
Lời giải
a)x4 x x x( 3 1) x x( 1)(x2 x 1)
b)x4 x2 1 x4 x x2 x 1 x x 1 x2 x 1 x2 x 1 x2 x 1 x2 x 1
Trang 7c) x41996x2 1995x1996x4 x 1996x21996x1996
1 2 1 1996 2 1 2 1 2 1996
d) x5 x4 1x5x2(x4 1) x2 x 1 x2 x 1 x3x1
+ 1
BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Bài 1. Phân tích các đa thức sau thành nhân tử :
Bài 2 Phân tích các đa thức sau thành nhân tử :
5) x41996x21995x1996; 6) x4 2007x2 2006x 2007
7) x42002x22001x2002; 8) x4 2005x2 2004x 2005
9) x4 1999x2 1998x 1999; 10) x4 1997x2 1996x 1997
11) x4 1996x2 1995x 1996; 12) x4 2007x2 2006x 2007
6 Phương pháp hệ số bất định
Ví dụ Phân tích đa thức sau thành nhân tử: f(x) = x4 - 6x3 + 12x2 - 14x + 3
Tìm cách giải Các số 1; 3 không phải là nghiệm của đa thức f(x) nên f(x) không
có nghiệm nguyên, f(x) cũng không có nghiệm hữu tỷ Như vậy nếu f(x) phân tích được thành nhân tử thì phải có dạng : (x2 + ax + b)( x2 + cx + d), với a, b, c, d Z
bd Đồng nhất đa thức này với f(x) ta được hệ điều kiện:
3 14 12 6
bd
bc ad
d b ac
c a
Xét bd = 3, với b, d Z, b {1; 3} Với b = 3 thì d = 1, hệ điều kiện trở thành:
14 3
8 6
c a ac
c a
Từ đó tìm được: a = -2; c = -4 Vậy f(x) = (x2 - 2x + 3)( x2 - 4x + 1)
Lời giải
f(x) = x4 - 6x3 + 12x2 - 14x + 3 = (x4 - 4x3 + x2) - (2x3+ 8x2 - 2x) + (3x2 -12x +3)
= x2(x2 - 4x + 1) - 2x(x2 - 4x + 1) + 3(x2 - 4x + 1) = (x2 - 4x + 1)(x2 - 2x +3)
BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Phân tích các đa thức sau thành nhân tử
x x x 2) 2 2 2
x x x 3) 2 2 2
x x x
Trang 82019 - 2020
x x x 5) 2 2 2
x x x 6) 2 2 2
x x x
x x x 8) 2 2 2
x x x 9) 2 2 2
x x x
x x x 11) 2 2 2
x x x 12)
x x x
4 2 3 4 2 2 3;
x x x x
16) 2x43x32x2 3x 3; 17) 3x44x36x2 x 2; 18) 2x4 x3 6x22x3; 19) 3x45x3 x2 2; 20) x4 5x3 7x2 6
7 Phương pháp xét giá trị riêng của các biến
Ví dụ 1 Phân tích đa thức sau thành nhân tử: P = x2(y - z) + y2(z - x) + z2(x - y)
Tìm cách giải. Nếu thay x bởi y thì P = 0, nên P chia hết cho x – y
Hơn nữa nếu thay x bởi y, y bởi z, z bởi x thì P không thay đổi ( ta nói đa thức P có dạng hoán vị vòng quanh) Do đó: P chia hết cho x – y thì P cũng chia hết cho y – z, z – x
Từ đó: P = a (x – y)(y- z)(z - x); trong đó a là hằng số, không chứa biến vì P có bậc 3 đối với tập hợp các biến, còn tích (x - y)(y - z)(z - x) cũng có bậc 3 đối với tập hợp các biến
Ta có : P = x2(y - z) + y2(z - x) + z2(x - y) = a(x - y)(y - z)(z - x) (*)đúng với mọi x, y,
z Rnên ta chọn các giá trị riêng cho x, y, z để tìm hằng số a là xong
Chú ý Các giá trị của x, y, z ta có thể chọn tùy ý, chỉ cần chúng đôi một khác nhau
để tránh
P = 0 là được
Chẳng hạn, chọn x = 2; y = 1; z = 0 thay vào đẳng thức (*),ta tìm được a = - 1
Vậy: P = x2(y - z) + y2(z - x) + z2(x - y) = -(x - y)(y - z)(z - x) = (x - y)(y - z)(x - z)
Lời giải
Nếu thay x bởi y thì P = 0, nên P chia hết cho x – y
Hơn nữa nếu thay x bởi y, y bởi z, z bởi x thì P không thay đổi Do đó: P chia hết cho
x – y thì P cũng chia hết cho y – z, z – x
Từ đó: P = a (x – y)(y- z)(z - x); trong đó a là hằng số vì P có bậc 3 đối với tập hợp các biến, còn tích (x - y)(y - z)(z - x) cũng có bậc 3 đối với tập hợp các biến
Suy ra P = x2(y - z) + y2(z - x) + z2(x - y) = a(x - y)(y - z)(z - x) (*)đúng với mọi x, y,
z R
Chọn x = 2; y = 1; z = 0 thay vào đẳng thức (*),ta tìm được a = - 1
Vậy: P = x2(y - z) + y2(z - x) + z2(x - y) = -(x - y)(y - z)(z - x) = (x - y)(y - z)(x - z)
Ví dụ 2 Phân tích đa thức sau thành nhân tử:
Q = a(b + c - a)2 + b(c + a - b)2 + c(a + b - c)2 + (a + b - c)( b + c - a)( c + a - b)
Tìm cách giải. Do vai trò bình đẳng của a, b, c
Lời giải
Với a = 0 thì Q = 0, cho nên a là một nhân tử của Q Do vai trò bình đẳng của a, b, c nên b và c cũng là nhân tử của Q, mà Q có bậc 3 đối với tập hợp các biến nên Q=k.abc
Chọn a=b=c=1 được k=4
Vậy Q=4abc
Trang 9BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Phân tích các đa thức sau thành nhân tử :
1) xy x y yz y z zx z x
2) ab a b bc b c ca c a
3) mn m n np n p pm p m
4) a b b c c a b c c a a b c a a b b c
5) b c c a b a b c a b a c a b b c a c
6) a b b c a c a b c a c b b c c a b a
7) a b b c a c a b b c a c a b a c c b
8) mab n a b mbc n b c mca n c a
9) kxy m x y kyz m y z kzx m z x
10) aut n u t auv n v u atv n t v
11) bc a d b c ac b d c a ab c d a b
12) xy z m y x yz x m z y zx y m x z
13) tu v w t u uv t w u v vt u w v t
Chương 2:
CÁC DẠNG ĐA THỨC BẬC CAO
CÓ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ĐA THỨC THÀNH NHÂN TỬ
1 Các đa thức có dạng a x. 4 bx2 c và aA( )2x b A ( )x c
Phương pháp:
-Với những đa thức có dạng a x. 4 bx2 ta đặt c x2 rồi thay vào biểu thức, đưa vềt
phân tích đa thức thành nhân tử dạng cơ bản như trên
-Với những đa thức có dạng aA( )2x b A ( )x cta đặt A( )x t rồi thay vào biểu thức, đưa về
phân tích đa thức thành nhân tử dạng cơ bản như trên
Ví dụ 1: Phân tích các đa thức sau thành nhân tử
a)A5x4 16x2 3 b)B2(x2 x)2 (x2 x) 3 c)
2 6 9 2 3 9 2
C x xy y x y
Lời giải
Trang 102019 - 2020
a) x2 t
- Đặt x2 , Thay vào biểu thức trên ta được:t
- Thay t vào biểu thức trên ta được: x2 A(x2 3)(5x2 1)
Vậy A(x2 3)(5x2 1)
b) 2(x2 x)2 (x2 x) 3
- Đặt (x2 x) , Thay vào biểu thức trên ta được:t
-Thay t (x2 vào biểu thức trên ta được:x) B(x2 x 1)(2x2 2x3)
Vậy B(x2 x 1)(2x2 2x3)
c)C x2 6xy9y2 3x9y 2 (x2 6xy9 ) ( 3y2 x 9 ) 2y
2
- Đặt (x3 )y , Thay vào biểu thức trên ta được:t
-Thay t x 3yvào biểu thức trên ta được: C (x 3y1)(x3y 2)
Vậy C (x 3y1)(x3y2)
BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Bài 1: Phân tích các đa thức sau thành nhân tử
1) 6x411x23; 2) x43x2 4; 3) 3x44x21;
4) x4 x2 20; 5) 4x437x29; 6) 4x437x29;
Bài 2: Phân tích các đa thức sau thành nhân tử
x x x x
x x x x
x x x x
9 9 14;
x x x x
x x x x
x x x x
5x 2x 2x5x 6;
Bài 3: Phân tích các đa thức sau thành nhân tử
3) x28xy16y22x8y3; 4) x26xy9y23x3y4;
x xy y x y 7) x2 4xy4y2 7x14y6; 8) 4x2 4xy y 2 10x5y6;
Bài 4: Phân tích các đa thức sau thành nhân tử
1) x2 x 1 x2 x 2 12; 2) x2 x 3 x2 x 2 4;