數(shù)學八年級下冊因式分解導學案

這是一份數(shù)學八年級下冊因式分解導學案，文件包含專題41因式分解十大題型舉一反三北師大版原卷版2024-2025學年八年級數(shù)學下冊舉一反三系列北師大版docx、專題41因式分解十大題型舉一反三北師大版解析版2024-2025學年八年級數(shù)學下冊舉一反三系列北師大版docx等2份學案配套教學資源，其中學案共39頁， 歡迎下載使用。

TOC \ "1-3" \h \u
\l "_Tc7491" 【題型1 整式乘法與因式分解的關系】 PAGEREF _Tc7491 \h 3
\l "_Tc14325" 【題型2 利用因式分解求值】 PAGEREF _Tc14325 \h 3
\l "_Tc28960" 【題型3 利用因式分解進行簡便運算】 PAGEREF _Tc28960 \h 3
\l "_Tc12105" 【題型4 利用因式分解解決整除問題】 PAGEREF _Tc12105 \h 4
\l "_Tc26499" 【題型5 利用因式分解確定三角形的形狀】 PAGEREF _Tc26499 \h 5
\l "_Tc6048" 【題型6 因式分解的實際應用】 PAGEREF _Tc6048 \h 5
\l "_Tc10781" 【題型7 利用整體思想進行因式分解】 PAGEREF _Tc10781 \h 6
\l "_Tc17050" 【題型8 因式分解中的新定義問題】 PAGEREF _Tc17050 \h 8
\l "_Tc8179" 【題型9 利用添項進行因式分解】 PAGEREF _Tc8179 \h 9
\l "_Tc3950" 【題型10 利用拆項進行因式分解】 PAGEREF _Tc3950 \h 9
知識點1：因式分解
1．因式分解
定義：把一個多項式化成幾個整式的積的形式，像這樣的式子變形叫做這個多項式的因式分解，也叫做把這個多項式分解因式．
（1）因式分解是針對多項式而言的，一個單項式本身就是數(shù)與字母的積，不需要再分解因式；
（2）因式分解的結果是整式的積的形式，積中幾個相同因式的積要寫成冪的形式；
（3）因式分解必須分解到每一個因式都不能再分解為止；
（4）因式分解與整式乘法是方向相反的變形，二者不是互為逆運算．因式分解是一種恒等變形，而整式乘法是一種運算．
2．用提公因式法分解因式
（1）公因式的定義：一個多項式各項都含有的公共的因式叫做這個多項式各項的公因式．
（2）怎樣確定公因式（五看）：
一看系數(shù)：若各項系數(shù)都是整數(shù)，應提取各項系數(shù)的最大公因數(shù)；
二看字母：公因式的字母是各項相同的字母；
三看字母的指數(shù)：各相同字母的指數(shù)取指數(shù)最低的；
四看整體：如果多項式中含有相同的多項式，應將其看成整體，不要拆開；
五看首項符號：若多項式中首項符號是“-”，則公因式的符號一般為負．
（3）提公因式法的定義：
一般地，如果多項式的各項有公因式，可以把這個公因式提取出來，將多項式寫成公因式與另一個因式的乘積的形式，這種分解因式的方法叫做提公因式法．
（4）提公因式法分解因式的一般步驟：
①確定公因式：先確定系數(shù)，再確定字母和字母的指數(shù)；
②提公因式并確定另一個因式；
③把多項式寫成這兩個因式的積的形式．
（1）多項式的公因式提取要徹底，當一個多項式提取公因式后，剩下的另一個因式中不能再有公因式．
（2）提公因式后括號內的項數(shù)應與原多項式的項數(shù)一樣．
（3）若多項式首項系數(shù)為負數(shù)時，通常要提出負因數(shù)．
3．用平方差公式分解因式
（1）平方差公式的等號兩邊互換位置，得
語言敘述：兩個數(shù)的平方差，等于這兩個數(shù)的和與這兩個數(shù)的差的積．
（2）特點：①等號左邊是二項式，兩項都能寫成平方的形式，且符號相反；
②等號右邊是兩個數(shù)的和與這兩個數(shù)的差的積．
4．用完全平方公式分解因式
（1）完全平方公式的等號兩邊互換位置，得
，
語言敘述：兩個數(shù)的平方和加上（或減去）這兩個數(shù)的積的2倍，等于這兩個數(shù)的和（或差）的平方．
（2）特點：①等號左邊是三項式，其中首末兩項分別是兩個數(shù)（或兩個式子）的平方，且這兩項的符號相同，中間一項是這兩個數(shù)（或兩個式子）的積的2倍，符號正負均可．
②等號右邊是這兩個數(shù)（或兩個式子）的和（或差)的平方．當中間的乘積項與首末兩項符號相同時，是和的平方；當中間的乘積項與首末兩項的符號相反時，是差的平方．
（3）公式法的定義：
如果把乘法公式的等號兩邊互換位置，就可以得到用于分解因式的公式，用來把某些具有特殊形式的多項式分解因式，這種分解因式的方法叫做公式法．
【題型1 整式乘法與因式分解的關系】
【例1】（23-24八年級·全國·單元測試）已知x+3是kx2+x+12的一個因式，則k= ．
【變式1-1】（23-24·安徽馬鞍山·八年級期末）若多項式x2?2x+2k因式分解后結果是x+2x+k，則k的值是 ．
【變式1-2】（23-24八年級·上海長寧·期中）已知多項式x2+ax?2可分解為兩個整系數(shù)的一次因式的積，則a= ..
【變式1-3】（23-24八年級·廣西貴港·期中）在將x2+mx+n因式分解時，小剛看錯了m的值，分解得(x?1)(x+6)；小芳看錯了n的值，分解得(x?2)(x+1)，那么原式x2+mx+n正確分解為 .
【題型2 利用因式分解求值】
【例2】（23-24八年級·安徽六安·階段練習）已知x2?2x?5=0，d=x4?2x3+x2?12x?6，則d的值為（ ）
A．9B．14C．19D．24
【變式2-1】（23-24八年級·廣西貴港·期中）已知a?b=5，b?c=?6，則代數(shù)式a2?ac?ba?c的值為（ ）
A．?30B．30C．?5D．?6
【變式2-2】（23-24八年級·湖南岳陽·期中）若關于x，y的二元二次式x2+7xy?18y2?5x+my?24可以分解成兩個一次因式的積，則m的值為 ．
【變式2-3】（23-24八年級·河北邯鄲·階段練習）若652×11?352×11n的結果為整數(shù)，則整數(shù)n的值不可能是（ ）
A．44B．55C．66D．77
【題型3 利用因式分解進行簡便運算】
【例3】（23-24八年級·黑龍江大慶·期末）(1?122)(1?132)(1?119992)(1?120002)= ．
【變式3-1】（23-24八年級·全國·課后作業(yè)）利用因式分解計算：
(1)76×20.22+43×20.22?19×20.22；
(2)3.14×8.752?3.14×7.752；
(3)50×9.52?100×9.5×7.5+50×7.52．
【變式3-2】（23-24八年級·重慶沙坪壩·期末）計算：102?92+82?72+…+22?12= ．
【變式3-3】（23-24八年級·全國·課后作業(yè)）利用因式分解簡便計算：
(1)23.7×0.125+76.3×18；
(2)49×19.99+52×19.99?19.99．
【題型4 利用因式分解解決整除問題】
【例4】（23-24八年級·浙江寧波·期末）小磊和小軒在課外練習中碰到了一個問題，需要對多項式x3?2x2?7x+2進行因式分解．小磊認為該整式一定有一個因式x+2，小軒認為必有因式是x?2，兩人找到老師尋求幫助．老師提供了一個方法：因式分解是整式乘法的逆運算．若整式A能被整式B整除，則B必為A的一個因式．老師給出了演算方法：
x+2x2?4x+1?4x2?7x+2?4x2?8xx+2x+20
x?2x2?7
(1)觀察老師的演算后，你認為 同學的想法是對的；
(2)已知多項式x3?6x2+7x+6的其中一個因式為x?3，請試著根據(jù)老師的方法列出演算過程，并將多項式x3?6x2+7x+6進行因式分解；
(3)若多項式x3?3x2+mx+n能因式分解成x+1與另一個完全平方式，求m與n的值．
【變式4-1】（23-24八年級·全國·課后作業(yè)）若n為任意整數(shù)，如果n+22?kn2的值總能被4整除，則整數(shù)k不能?。? ）
A．?3B．1C．2D．5
【變式4-2】（23-24八年級·全國·競賽）已知：4a?b是11的倍數(shù)，其中a，b是整數(shù)，求證：40a2+2ab?3b2能被121整除．
【變式4-3】（23-24八年級·上?！ぜ倨谧鳂I(yè)）試說明：一個三位數(shù)字，百位數(shù)字與個位數(shù)字交換位置后，則得到的新數(shù)與原數(shù)之差能被11整除．
【題型5 利用因式分解確定三角形的形狀】
【例5】（23-24八年級·全國·課后作業(yè)）已知等腰三角形ABC的三邊長a、b、c均為整數(shù)，且滿足a+bc+b+ca=24，則這樣的三角形共有 個．
【變式5-1】（23-24八年級·全國·單元測試）a,b,c為三角形三邊長，a2+ac?b2?bc=0，則該三角形形狀為 .
【變式5-2】（23-24八年級·貴州黔西·期中）若三角形的三邊長分別為a、b、c，滿足a2b?a2c+b2c?b3=0，則這個三角形是（ ）
A．直角三角形B．等邊三角形C．銳角三角形D．等腰三角形
【變式5-3】（23-24八年級·全國·課后作業(yè)）若△ABC的三邊a、b、c滿足?c2+a2+2ab?2bc=0，則這個三角形是 ．
【題型6 因式分解的實際應用】
【例6】（23-24八年級·浙江寧波·期末）學校舉行運動會，由若干名同學組成一個長方形隊列．如果原隊列中增加54人，就能組成一個正方形隊列；如果原隊列中減少74人，也能組成一個正方形隊列．問原長方形隊列有多少名同學？
【變式6-1】（23-24八年級·廣西玉林·期末）如圖，要用木板為一幅正方形油畫裝裱邊框，其中油畫的邊長為4cm，邊框每條邊的寬度為acm，則制作邊框的面積是（ ）（不計接縫）
4a2+16acm2B．16acm2
C．4a2cm2 D．a(chǎn)2+8acm2
【變式6-2】（23-24·浙江湖州·八年級期末）龍龍設計了一個翻牌游戲：現(xiàn)有對應著編號為1?150的150張數(shù)字牌，牌分為“正面”和“反面”兩種狀態(tài)，每翻一次改變相對應數(shù)字牌的狀態(tài)，所有牌的初始狀態(tài)為“反面”．第1次把所有編號是1的整數(shù)倍的數(shù)字牌翻一次，第2次把所有編號是2的整數(shù)倍的數(shù)字牌翻一次，第3次把所有編號是3的整數(shù)倍的數(shù)字牌翻一次，??????，第150次把所有編號是150的整數(shù)倍的數(shù)字牌翻一次．問最終狀態(tài)為“正面”的數(shù)字牌共有（ ）
A．9張B．10張C．11張D．12張
【變式6-3】（23-24八年級·浙江金華·期末）根據(jù)素材，完成任務．
【題型7 利用整體思想進行因式分解】
【例7】（23-24八年級·江西九江·期末）先閱讀材料，再回答問題：
分解因式：a?b2?2a?b+1．
解：將“a?b”看成整體，令a?b=M，則原式=M2?2M+1=M?12，再將a?b=M還原，得到：原式=a?b?12．
上述解題過程中用到了“整體思想”，它是數(shù)學中常用的一種思想．請你用整體思想解決下列問題：
(1)因式分解：9+6x+y+x+y2=_______．
(2)因式分解：x2?2xy+y2?z2=_______．
(3)若n為正整數(shù)，則n+1n+4n2+5n+4的值為某一個正整數(shù)的平方．請說明理由．
【變式7-1】（23-24八年級·山東菏澤·期末）閱讀材料A：利用完全平方公式a±b2=a2±2ab+b2，可以解決很多的數(shù)學問題．
例如：若a+b=3，ab=1，求a2+b2的值．
解：∵a+b=3，ab=1，
∴a+b2=a2+b2+2ab=9，
即：a2+b2+2=9．∴a2+b2=7．
閱讀材料B：在因式分解中，把多項式中某些部分看作一個整體，用一個新的字母代替（即換元法），不僅可以簡化要分解的多項式的結構，而且能使式子的特點更加明顯，便于觀察如何進行因式分解，我們把這種因式分解的方法稱為“換元法”．下面是小明同學用換元法對多項式x2?2x?1x2?2x+3+4進行因式分解的過程．
解：令x2?2x=y，
原式=y?1y+3+4（第一步）
=y2+2y+1（第二步）
=y+12（第三步）
=x2?2x+12（第四步）
(1)請根據(jù)材料A，解答問題：若x?y=4，x2+y2=40，求xy的值；
(2)請根據(jù)材料B，解答問題：
①在材料B中，老師說，小明同學因式分解的結果不徹底，請你寫出該因式分解的最后結果______；
②因式分解：x+y2+2x+y+1．
(3)綜合運用：
若實數(shù)x滿足2023?x2+x?20242=50，求2023?xx?2024的值．
【變式7-2】（23-24八年級·四川成都·階段練習）小福同學在課后探究學習中遇到題目：分解因式：x(x+1)(x+2)(x+3)+1．小福同學經(jīng)過幾次嘗試后發(fā)現(xiàn)如下做法：
因式分解：x(x+1)(x+2)(x+3)+1
解：原式=x(x+3)(x+1)(x+2)+1
=x2+3xx2+3x+2+1
設x2+3x=M
∴原式=M(M+2)+1
=M2+2M+1
=M+12
=x2+3x+12
小福和組內同學分享學習心得時總結：
當有四個一次式連續(xù)相乘時，我選擇了每兩個一次式分別乘積；經(jīng)過我多次嘗試，我發(fā)現(xiàn)選擇哪兩個一次式相乘也很重要，我最后選擇了“常數(shù)之和相等”的分組相乘方式，之后在乘積中有整體出現(xiàn)，選擇了換元完成分解．
另外，我發(fā)現(xiàn)在劃橫線那個步驟時，有時也會選擇“常數(shù)乘積相等”的分組相乘方式．
小福同學分享了解題方法和學習心得之后很多同學有了自己的思考和理解，紛紛躍躍欲試
請你結合自己的思考和理解完成下列變式訓練：
(1)分解因式：(x?1)(x+1)(x+2)(x+4)+9；
(2)分解因式：x?6x?2x+1x+3+9x2．
【變式7-3】（23-24八年級·河南洛陽·期中）整體思想是數(shù)學解題中常見的一種思想方法．下面是對多項式(a2+2a)(a2+2a+2)+1進行因式分解的解題思路：將“a2+2a”看成一個整體，令a2+2a=x，則原式=x(x+2)+1=x2+2x+1=(x+1)2．再將“x”還原為“a2+2a”即可．解題過程如下：
解：設a2+2a=x，則原式=xx+2+1（第一步）
=x2+2x+1（第二步）
=(x+1)2（第三步）
=a2+2a+12（第四步）．
問題：
(1)①該同學完成因式分解了嗎？如果沒完成，請你直接寫出最后的結果；
②請你模仿以上方法嘗試對多項式a2?4aa2?4a+8+16進行因式分解；
(2)請你模仿以上方法嘗試計算：
(1?2?3???2023)×(2+3+?+2024)?(1?2?3???2024)×(2+3+?+2023)．
【題型8 因式分解中的新定義問題】
【例8】（23-24八年級·浙江衢州·階段練習）對于正整數(shù)m，若m=pq（p≥q>0，且p,q為整數(shù)），當p?q最小時，則稱pq為m的“最佳分解”，并規(guī)定fm=qp如：12的分解有12×1，6×2，4×3，其中4×3，為12的最佳分解，則f12=34．若關于正整數(shù)n的代數(shù)式fn2+3n也有同樣的最佳分解，則下列結果不可能的是（ ）
A．1B．12C．14D．23
【變式8-1】（23-24八年級·四川成都·期末）定義：任意兩個數(shù)a，b，按規(guī)則c=a+b?ab擴充得到一個新數(shù)c，稱所得的新數(shù)c為“鴻蒙數(shù)”，若a＝2，b=x2?2x+2，比較b，c的大小：b c．
【變式8-2】（23-24八年級·河南周口·期末）設m、n是實數(shù)，定義一種新運算：m?n=(m?n)2．下面四個推斷正確的是（ ）
A．m?n=n?mB．(m?n)2=m2?n2
C．(m?n)?p=m?(n?p)D．m?(n?p)=(m?n)?(m?p)
【變式8-3】（23-24·河北石家莊·八年級期末）每個人都擁有一個快樂數(shù)字，我們把自己出生的年份減去組成這個年份的數(shù)字之和，所得的差就是我們自己的快樂數(shù)字．比如我國著名的數(shù)學家華羅庚出生于1910年，他的快樂數(shù)字是1910?1+9+1+0=1899．
(1)某人出生于1949年，他的快樂數(shù)字是______；
(2)你再舉幾個例子并觀察，這些快樂數(shù)字都能被______整除，請你用所學知識說明你的猜想．
(3)請你重新對快樂數(shù)字定義，并寫出一個你找到的規(guī)律（直接寫出結果，不用證明）．
【題型9 利用添項進行因式分解】
【例9】（23-24八年級·湖南懷化·期中）運用添項法分解因式：a4+a2b2+b4．
【變式9-1】（23-24八年級·陜西西安·期末）(1)4x4+1；
(2)x4+x2+1．
【變式9-2】（23-24八年級·湖南懷化·期中）運用添項法分解因式：x2+2ax?8a2分解因式．
【變式9-3】（23-24八年級·陜西榆林·期末）運用添項法分解因式：
(1)4x4+y4；
(2)a2?4am?n2+4mn．
【題型10 利用拆項進行因式分解】
【例10】（23-24八年級·全國·專題練習）我們已經(jīng)學過將一個多項式分解因式的方法有提公因式法和運用公式法，其實分解因式的方法還有分組分解法、拆項法等等．
①分組分解法：
如：x2?2xy+y2?4=x2?2xy+y2?4=x?y2?22=x?y?2x?y+2．
②拆項法：
如：x2+2x?3=x2+2x+1?4=x+12?22=x+1?2x+1+2=x?1x+3．
(1)仿照以上方法，按照要求分解因式：
①用分組分解法x2?6x?y2+9；
②用拆項法x4?5x2+4；
(2)已知a、b、c為ΔABC的三條邊，a2+8b2+c2?4ab?12b?8c+25=0，求△ABC的周長．
【變式10-1】（23-24八年級·浙江寧波·階段練習）運用拆項法因式分解：x3?8x+7；
【變式10-2】（23-24八年級·全國·專題練習）利用拆項法分解因式：x2?6x?7．
【變式10-3】利用拆項法分解因式：
(1)x2+9x?10；
(2)?2x2?5x+6；
(3)x4+5x3+x2?20x?20．利用現(xiàn)有木板制作長方體木箱問題
素材1
如圖長方體木箱的長、寬、高分別是3a厘米、2a厘米、b厘米．
素材2
現(xiàn)有甲、乙、丙三塊木板，甲塊木板鋸成兩塊剛好能做箱底和一個長側面，乙木板鋸成兩塊剛好能做一個長側面和一個短側面，丙塊木板鋸成兩塊剛好能做成箱蓋和剩下的一個短側面（厚度忽略不計）．
問題解決
任務1
請用含a，b的代數(shù)式表示這三塊木板的面積．
任務2
若長方體長側面周長和短側面周長差為3厘米，長側面周長和短側面周長之和為23厘米，則甲、乙、丙三塊木板的面積和是多少？
任務3
若甲木板面積是乙木板面積的3倍，求箱子側面積與表面積的比值．