楠木軒

為什麼要進行因式分解

由 宗政從蓉 發佈於 經典

今天我們從另一個角度聊一聊因式分解。初中數學教科書中對因式分解的定義是這樣子的:把一個多項式化成幾個整式的積的形式,這樣的式子變形叫做這個多項式的因式分解。

另外,課本上也相應地介紹了提公因式法、公式法和十字相乘法等幾種常用的因式分解的方法。大多數時候,只要你認認真真學習完這一章,就應當能夠應付常規考試中的任何一道題目。

但是,我想問你一個問題,學習因式分解難道僅僅是為了應付考試嗎?換句話説,學習因式分解到底有什麼用?或者説為什麼要進行因式分解?

在前面第8個音頻《1+1=1+1為什麼不正確》中,我提到過:因式分解、二次方程、勾股定理等等這些具體的數學知識在現實生活中其實沒什麼大作用。而且,懂得因式分解,能解二次方程,其實都不是學習數學的真正目的。

數學公式與解題方法背後暗含的處理問題的方法和思考方式,才是我們需要通過學習數學磨鍊出的能力。

那麼,因式分解的背後又暗含了怎樣的處理問題的方法和思考方式呢?接下來我們通過一個具體的式子,來簡單地聊一聊。

你來比較一下下面這兩個式子有什麼不同:

第一個式子是:x2-2x=3;

第二個式子是:(x-3)(x+1)=0;

可能你稍微仔細看,就會發現這兩個式子其實是一回事,第二個式子是第一個式子經過因式分解變形後的結果。

既然是一回事,那比較這兩個式子還有意義嗎?

我要確切地告訴你:不僅有意義,而且意義重大。

在上一期的音頻節目《數學是一門語言》中,我們談到過:數學與語文、英語等學科類似,本質上都是一種描述記錄世界宇宙的科學語言。

尤其是數學,它更是一門簡潔的語言。既然是語言,首先必須滿足能夠有效地進行信息的傳遞。

繼續看第一個式子:x2-2x=3,從這個式子中你可以直接看出來未知數x等於多少嗎?我想,除非你心算功夫了得,否則很難一眼就看出答案。

而第二個式子就不一樣了,大部分人看到第二個式子,幾乎就能順口説出未知數x的具體取值。

然而這又能説明什麼問題呢?

你可以思考這樣一個問題:白話文為什麼隨着時代的發展,漸漸取代了文言文,成了中國的官方語言?因為從信息傳遞的角度來講,白話文更直白,更易於掌握,也更容易進行大範圍的傳播。因此,它是一種更高效的信息傳遞方式。

另外,在前面第8個音頻《1+1=1+1為什麼不正確》中,咱們聊過,在數學上,就算是相等的量,其實是有好、壞之分的,都是同樣的數,寫出來越簡潔,越容易被人理解,這個寫法就越“好”。

從這一點來看,因式分解顯然是一種更簡潔的表示方法。

現在來看,初中的數學作業中一而再、再而三地出現因式分解,目的並不是為了折磨你,而是因為因式分解可以通過對式子的形式進行變換,使得式子更加簡潔,從而提供更多有用的信息。

這才是我們要進行因式分解的原因,也是暗含在因式分解背後真正的數學思維方式。

最後小麥邀請你思考一個問題:對於一個多項式x2+xy-x-y,如果我們用分組法進行因式分解,大概可以分為以下幾種:

第一, 按單項式的次數分,可以分為二次項(x2+xy)和一次項-(x+y)這兩部分;

第二, 按x的次數分,可以分為x2與xy-x以及-y這三部分;

第三, 按是否含有y進行分組,可以分為x2-x以及xy-y這兩部分;

請你試着繼續進行因式分解,看一看這三種情況,哪一種可以繼續進行運算,哪一種不能繼續運算,更重要的是結合今天的頭條內容想一想,為什麼運算就繼續不下去了?

歡迎你在文稿下方的留言區留言互動,分享你的看法。

以上就是今天的內容,希望聽了以後對你有所啓發,我們明天再見。