HỘI ĐỒNG KHOA HỌC
ĐƠN VỊ: TRƯỜNG THCS XÃ VĨNH THANH
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
“MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY GIẢI
TOÁN PHÂN TÍCH ĐA THỨC THÀNH NHÂN TỬ BẰNG NHIỀU
CÁCH CỦA MÔN TOÁN 8 Ở TRƯỜNG THCS XÃ VĨNH THANH”
Họ và tên người thực hiện: Lâm Hồng Cẩm
Môn, lĩnh vực: Toán
Vĩnh Thanh, ngày 02 tháng 12 năm 2022
A. ĐẶT VẤN ĐỀ
I. Lí do viết sáng kiến kinh nghiệm (SKKN)
Trong giai đoạn đổi mới của đất nước, Đảng ta chủ trương đẩy mạnh hơn
nữa công tác giáo dục và coi đây là một trong những yếu tố hàng đầu, yếu tố
quan trọng góp phần phát triển kinh tế - xã hội. Mục tiêu của giáo dục là: “Phát
triển toàn diện con người Việt Nam có đạo đức, tri thức, văn hóa, sức khỏe,
thẩm mỹ và nghề nghiệp; có phẩm chất, năng lực, phát huy tiềm năng, khả năng
sáng tạo của mỗi cá nhân; nâng cao dân trí, phát triển nguồn nhân lực, bồi dưỡng
nhân tài”. Để thực hiện được mục tiêu đó thì nhiệm vụ của việc dạy chữ dạy
người ở nhà trường càng phải được chú trọng đổi mới. Nó đòi hỏi một sự nỗ lực
và sáng tạo không biết mệt mỏi của những người làm công tác giáo dục nói
chung và toàn thể đội ngũ giáo viên chúng ta nói riêng.
Năm học 2020 - 2021, trường THCS xã Vĩnh Thanh có 458 học sinh, trong
đó khối 6 có 136 học sinh, khối 7 có 135 học sinh, khối 8 có 111 học sinh, khối
9 có 76 học sinh. Đa số học sinh đều ham học và chăm ngoan, đáp ứng được yêu
cầu đào tạo.
Trường THCS xã Vĩnh Thanh là một trường đạt chuẩn quốc gia và kiểm
định chất lượng giáo dục mức độ 2 thì vấn đề phát triển chất lượng giáo dục,
nâng cao hiệu quả dạy học được quan tâm hàng đầu.
Là một giáo viên phụ trách giảng dạy môn Toán ở trường THCS xã Vĩnh
Thanh, tôi cũng phải có nhiệm vụ thực hiện tốt chủ trương của Đảng về công tác
phát triển giáo dục và tôi đã không ngừng nỗ lực, làm việc không biết mệt mỏi
để góp phần nâng cao hiệu quả dạy học đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài ở
môn Toán mà tôi phụ trách giảng dạy. Tôi nhận thấy rằng để học tốt môn Toán,
song song với việc nắm vững lý thuyết, học sinh cần phải có kỹ năng giải bài
tập. Việc giải các bài tập Toán giúp học sinh hiểu sâu hơn những phương pháp
giải, tạo điều kiện cho học sinh vận dụng linh hoạt, tự giải quyết những tình
huống cụ thể khác nhau là vấn đề quan trọng.
Xuất phát từ tầm quan trọng của việc dạy và học môn toán 8. Qua quá trình
công tác đó, qua nhiều tài liệu, qua học hỏi đồng nghiệp, tôi rút ra được những
phương pháp hướng dẫn giải bài tập đạt hiệu quả về phần phân tích đa thức
thành nhân tử, giúp học sinh từ những bài tập cơ bản tìm được phương pháp giải
những bài tập ở mức độ cao hơn. Phát huy tiềm năng trí tuệ, tư chất của học sinh. Nhằm đáp ứng được mục tiêu giáo dục toàn diện cho học sinh, con đường
duy nhất là nâng cao chất lượng học tập của học sinh. Là giáo viên ai cũng mong
muốn học sinh của mình tiến bộ, lĩnh hội kiến thức dễ dàng, phát huy tư duy
sáng tạo, rèn tính tự học, thì môn toán là môn học đáp ứng đầy đủ những yêu
cầu đó.
Việc tìm ra một phương pháp chung cho một dạng toán nào đó thực sự là
cần thiết và công việc này người thầy đóng vai trò là chủ đạo, học sinh chủ động
tìm tòi kiến thức. Vì vậy yêu cầu học sinh nắm chắc và vận dụng nhuần nhuyễn
các phương pháp phân tích đa thức thành nhân tử là vấn đề rất quan trọng. Tôi
đã dày công tìm tòi, nghiên cứu để tìm ra các phương pháp phân tích đa thức
thành nhân tử đa dạng và dễ hiểu. Góp phần rèn luyện trí thông minh và năng
lực tư duy sáng tạo cho học sinh.
Trên đây là tất cả những lí do mà hôm nay tôi xin trình bày: “Một số
phương pháp phát triển năng lực tư duy giải toán phân tích đa thức thành
nhân tử bằng nhiều cách của môn Toán 8 ở Trường THCS xã Vĩnh Thanh”
của mình trong công tác giảng dạy cho bạn bè đồng nghiệp tham khảo cũng như
chia sẻ thêm cho tôi những kinh nghiệm về công tác này nhằm cùng nhau đưa
môn Toán của ngành giáo dục mình tiến thêm những bước mới .
II. Tổng quan thông tin về những vấn đề nghiên cứu
1. Cơ sở lý luận
Dạng toán phân tích đa thức thành nhân tử là một dạng toán rất quan trọng
của môn Đại số 8, trong sách giáo khoa đã trình bày các phương pháp phân tích
đa thức thành nhân tử là phương pháp đặt nhân tử chung, dùng hằng đẳng thức,
phương pháp nhóm các hạng tử, phương pháp phối hợp. Trong sáng kiến kinh
nghiệm này tôi giới thiệu thêm các phương pháp khác như: Phân tích đa thức
thành nhân tử bằng phương pháp tách hạng tử, phương pháp thêm bớt hạng tử,
phương pháp đặt ẩn phụ, phương pháp tìm nghiệm của đa thức đa dạng về cách giải.
Phải nghiên cứu đào sâu suy nghĩ, tìm tòi vấn đề, tổng quát hóa vấn đề và rút ra
được những điều gì bổ ích, đáp ứng yêu cầu này, là nền tảng, làm cơ sở để học
sinh học tiếp các kiến thức sau này một cách chính xác, nhanh chóng và đạt hiệu
quả cao.
Để thực hiện tốt điều này, đòi hỏi giáo viên cần xây dựng cho học sinh
những kĩ năng như quan sát, nhận xét, đánh giá bài toán. Đặc biệt là kĩ năng giải
toán, xây dựng cách giải cho phù hợp trên cơ sở các phương pháp đã học và các
phương pháp mở rộng, để giúp học sinh học tập tốt hơn.
2. Mục đích nghiên cứu
Cung cấp kiến thức và phương pháp tự học cho học sinh khi học bộ môn
Toán. Hình thành tính tích cực, tự giác, chủ động của học sinh. Khơi dậy tính
sáng tạo và giải toán của học sinh. Phát triển năng lực tự học, biết liên kết và mở
rộng các bài toán, từ đó giúp các em hình thành phương pháp giải, để nâng cao
hiệu quả của công tác giảng dạy môn toán ở trường THCS xã Vĩnh Thanh.
3. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu
Phương pháp hình thành tính tích cực, tự giác, chủ động và năng lực tự học
của học sinh. Các biện pháp giáo dục, tác động đến học sinh học bộ môn Toán 8
ở Trường THCS xã Vĩnh Thanh.
3.2. Phương pháp nghiên cứu
- Điều tra, thu thập thông tin học sinh.
- Phương pháp nghiên cứu tài liệu.
- Phương pháp thực hành, vận dụng.
- Phương pháp so sánh, đối chiếu.
- Tư vấn, trao đổi với học sinh trong quá trình giảng dạy môn Toán.
4. Tình hình nghiên cứu và tính mới của vấn đề
Từ trước tới nay, theo tôi được biết chưa có sáng kiến kinh nghiệm hướng
dẫn học sinh giải bài tập về phân tích đa thức thành nhân tử bằng nhiều cách
giải, áp dụng vào thực tế học sinh của trường THCS xã Vĩnh Thanh. Qua tìm
hiểu có nhiều phương pháp, sáng kiến kinh nghiệm đã đề cập đến việc sử dụng
rèn luyện phân tích đa thức thành nhân tử, nhưng chưa đề cập đến các phương
pháp nâng cao như phân tích đa thức thành nhân tử bằng phương pháp tách hạng
tử, thêm, bớt hạng tử, tìm nghiệm thông qua nhiều cách giải. Từ đó tôi rút ra
được một số kinh nghiệm mà tôi thấy có hiệu quả và thiết thực cho học sinh, dễ
phân tích vận dụng giải bài toán. Vì vậy, bản thân phải đầu tư tìm tòi nghiên
cứu, thu thập và thông tin và cố gắng đề xuất một số phương pháp giải bài toán
áp dụng phân tích đa thức thành nhân tử vào thực tế của đơn vị.
B. NỘI DUNG
I. Thực trạng
1. Thuận lợi
Được sự quan tâm, chỉ đạo của Ban Giám Hiệu nhà Trường là luôn chú
trọng đến việc giáo dục đạo đức và chất lượng học tập của học sinh. Nhà trường
có tương đối đầy đủ cơ sở vật chất đảm bảo tốt cho việc dạy và học. Hầu hết tất
cả các học sinh đều có sách giáo khoa phục vụ học tập khá tốt. Đa số học sinh
ngoan hiền, chú ý đến việc học tập chấp hành tốt nội quy trường, lớp.
Bản thân tôi có sức khỏe tốt, có nhiều năm kinh nghiệm trong công tác,
nắm được tình hình lớp ngay từ đầu năm học. Được sự hỗ trợ của lãnh đạo nhà
trường, các đồng nghiệp vững vàng về chuyên môn, luôn năng nổ nhiệt tình sẵn
sàng giúp đỡ khi tôi gặp khó khăn.
Phối hợp nhà trường với phụ huynh tổ chức lớp học hai buổi với 3 môn
trong đó môn toán học sinh tham gia học tập tích cực. Đó chính là cơ sở để các
em hiểu biết thêm về các dạng bài tập nâng cao phân tích đa thức thành nhân tử
và vận dụng các phương pháp giải bằng nhiều cách.
2. Khó khăn
Học sinh chưa hiểu sâu rộng các bài toán về phân tích đa thức thành nhân
tử đặc biệt là các bài toán khó, do các em chưa có điều kiện đọc nhiều sách tham
khảo. Đa số học sinh yếu kĩ năng tinh toán, quan sát nhận xét, biến đổi thực
hành giải toán. Nguyên nhân là do mất kiến thức căn bản ở lớp dưới, ít chủ động
trong học tập.
Khi gặp một bài toán học sinh không biết làm gì? Không biết theo hướng
nào? Không biết sử dụng kiến thức nào. Suy luận chậm, chưa biết vận dụng kiến
thức phương pháp nào hợp lý từng dạng đa thức.
Vì vậy làm sao để cho học sinh yêu thích môn toán, làm sao để học sinh có
kĩ năng giải bài toán phân tích đa thức thành nhân tử, làm sao không còn học
sinh học yếu bộ môn toán 8. Để giải quyết vấn đề nêu trên trong quá trình giảng
dạy tôi đã đề ra phương pháp cơ bản, đặc biệt thông qua những bài tập cụ thể để
giúp học sinh hiểu hơn về các phương pháp này. Để giải bài toán phân tích đa
thức thành nhân tử nhằm nâng cao chất lượng học tập cho học sinh. Thông qua
dạng tam thức bậc hai cách giải tổng quát nhằm tạo tiền đề khi học môn toán 9.
II. Một số biện pháp phát triển năng lực tư duy giải toán phân tích đa
thức thành nhân tử của môn Toán 8 ở trường THCS xã Vĩnh Thanh.
1. Hệ thống hóa một số kiến thức cơ bản về phương pháp phân tích
đa thức thành nhân tử:
Trước hết cần nhắc lại một số kiến thức cơ bản phục vụ cho việc giải bài
toán “Phân tích đa thức thành nhân tử”
a. Định nghĩa: Phân tích đa thức thành nhân tử (thừa số) là biến đổi đa
thức đã cho thành một tích của các đa thức, đơn thức khác.
b. Phân tích đa thức thành nhân tử bằng phương pháp thông thường:
* Đặt nhân tử chung.
* Dùng hằng đẳng thức (Bảy hằng đẳng thức đáng nhớ).
(A + B)2 = A2 + 2AB + B2
(A - B)2 = A2 - 2AB + B2
A2 - B2 = (A + B)(A - B)
(A + B)3 = A3 + 3A2B + 3AB2 + B3
(A - B)3 = A3 - 3A2B + 3AB2 - B3
A3 + B3 = (A + B)(A2 - AB + B2)
A3 + B3 = (A - B)(A2 + AB + B2)
* Nhóm các hạng tử.
* Phối hợp các phương pháp trên.
c. Phân tích đa thức thành nhân tử bằng các phương pháp khác:
* Tách một hạng tử thành nhiều hạng tử.
* Thêm, bớt cùng một hạng tử.
* Đặt ẩn phụ.
* Dùng phương pháp hệ số bất định.
* Nhẩm nghiệm: Cho đa thức f(x), đa thức này có nghiệm x= a khi và chỉ
n n-1 1
khi f(a) = 0; cho đa thức f(x) = anx + an-1x + + a1x +a0. Đa thức này nếu có
nhiều nghiệm là số nguyên thì nghiệm đó phải là ước của a0.
2. Một số phương pháp giải và bài tập minh họa về phân tích đa thức
thành nhân tử:
* Phương pháp tách một hạng tử thành nhiều hạng tử
Ví dụ 1: Phân tích đa thức 3x2 – 8x + 4 thành nhân tử.
Giải:
Cách 1: (Tách hạng tử: 3x2 = 4x2 - x2)
3x2 – 8x + 4 = 4x2 – 8x + 4 – x2
= (2x – 2)2 – x2
= (2x – 2 – x)( 2x – 2 + x)
= (x – 2)(3x – 2)
Cách 2: (Tách hạng tử: – 8x= - 6x - 2x )
3x2 – 8x + 4 = 3x2 – 6x – 2x + 4
= 3x(x – 2) – 2(x – 2)
= (x – 2)(3x – 2)
Cách 3: (Tách hạng tử: 4= -12 +16)
3x2 – 8x + 4 = 3x2 – 12 – 8x + 16
= 3(x2 – 22) – 8(x – 2)
= 3(x – 2)(x + 2) – 8(x – 2)
= (x – 2)(3x + 6 – 8)
= (x – 2)(3x – 2)
Nhận xét: Từ ví dụ trên, ta thấy việc tách hạng tử thành nhiều hạng tử
nhằm:
- Làm xuất hiện hằng đẳng thức hiệu của hai bình phương. (Cách 1)
- Làm xuất hiện các hệ số ở mỗi hạng tử tỷ lệ với nhau, nhờ đó làm xuất
hiện nhân tử chung x – 2.( Cách 2)
- Làm xuất hiện hằng đẳng thức và nhân tử chung.(Cách 3)
Vì vậy, việc tách hạng tử thành nhiều hạng tử khác là nhằm làm xuất hiện
các phương pháp đã học như: Đặt nhân tử chung, dùng hằng đẳng thức, nhóm
nhiều hạng tử là việc làm hết sức cần thiết đối với học sinh khi học nội dung
này.
+ Khai thác cách giải: Tách hạng tử: - 8x( cách 2)
Nhận xét: Trong đa thức 3x2 – 6x – 2x + 4 ta thấy hệ số ở các số hạng là:
6 4
3, – 6, –2, 4 tỷ lệ nhau Hay (– 6).( – 2) = 3.4 và (– 6) + ( – 2)= – 8
3 2
2
+ Khai thác: Trong đa thức 3x – 8x + 4 đặt a = 3, b = – 8, c = 4
Tính tích a.c và phân tích a.c = b1.b2 sao cho b1 + b2 = b
(a.c = b1.b2 = 3.4 = (– 6).( – 2) = 12; b1 + b2 = b = (– 6) + ( – 2)= – 8)
Tổng quát: Để phân tích đa thức dạng ax 2 + bx + c thành nhân tử, ta
tách hạng tử bx thành b1x + b2x sao cho b1b2 = ac.
Trong thực hành ta làm như sau:
Bước 1: Tìm tích a.c
Bước 2: phân tích a.c thành tích của hai thừa số nguyên bằng mọi cách.
Bước 3: Chọn hai thừa số mà tổng bằng b.
Áp dụng: Phân tích đa thức – 6x 2 + 7x – 2 thành nhân tử (Bài tập 35c)-
SBT-tr7)
Ta có: a = – 6; b = 7; c = – 2
Bước 1: ac = (–6).(–2) = 12
Bước 2: ac = (–6).(–2) = (–4).(–3) = (–12).(–1) = 6.2 = 4.3 = 12.1
Bước 3: b = 7 = 4 + 3
Khi đó ta có lời giải: – 6x2 + 7x – 2 = – 6x2 + 4x + 3x – 2
= (– 6x2 + 4x) + (3x – 2)
= –2x(3x – 2) + (3x – 2)
= (3x – 2)(–2x + 1)
Lưu ý: Đối với đa thức f(x) có bậc từ ba trở lên, để làm xuất hiện các hệ
số tỉ lệ, tùy theo đặc điểm của các hệ số mà ta có cách tách riêng cho phù hợp
nhằm để vận dụng phương pháp nhóm hoặc hằng đẳng thức hoặc đặt nhân tử
chung.
Ví dụ 2: Phân tích đa thức x2 - 6x + 5 thành nhân tử.
Với các phương pháp đã biết như đặt nhân tử chung, nhóm số hạng, dùng
hằng đẳng thức ta không thể phân tích được đa thức này. Nếu tách một số hạng
thành hai số hạng để đa thức trở thành 4 số hạng thì có thể nhóm các hạng tử để
xuất hiện nhân tử chung hoặc xuất hiện các hằng đẳng thức ...Từ đó có nhiều khả
năng biến đổi đa thức đã cho thành tích.
Giải:
Cách 1: x2 - 6x + 5 = x2 – x – 5x + 5
= x (x - 1) - 5 (x - 1)
= (x - 1) (x - 5)
Cách 2: x2 - 6x + 5 = (x2 - 2x + 1) - 4x + 4
= (x – 1 )2 – 4(x – 1)
= (x - 1) (x - 5)
Cách 3: x2 - 6x + 5 = (x2 – 6x + 9 ) – 4
= (x – 3)2 - 22
= (x - 1) (x - 5)
Cách 4: x2 - 6x + 5 = (x2 – 1 ) – 6x + 6
= (x – 1)(x + 1) – 6(x – 1)
= (x - 1) (x - 5)
Cách 5: x2 - 6x + 5 = (3x2 – 6x +3) – 2x2 + 2
= 3(x – 1)2 – 2(x2 - 1)
= (x - 1) (x - 5)
Cách 6: x2 - 6x + 5 = (5x2 – 10x + 5) – 4x2 + 4x
= 5(x – 1)2 - 4x(x – 1)
= (x - 1) (x - 5)
Cách 7: x2 - 6x + 5 = (6x2 – 6x) – 5x2 + 5
= 6x(x – 1) – 5(x2 – 1)
= (x - 1) (x - 5)
Ví dụ 3: Phân tích đa thức x3 - 7x – 6 thành nhân tử.
Giải: Ta có thể tách như sau:
Cách 1: x3 - 7x - 6 = x3 - x - 6x - 6 = x (x2 - 1) - 6 (x + 1)
= x (x - 1) (x + 1) - 6 (x + 1)
= (x + 1) (x2 - x - 6)
= (x + 1) (x2 - 3x + 2x - 6)
= (x +1) [ x (x - 3) + 2 (x - 3)]
= (x + 1) (x + 2) (x - 3)
Cách 2: x3 - 7x - 6 = x3 - 4x - 3x - 6 = x (x2 - 4) - 3 (x + 2)
= x (x - 2) (x + 2) - 3 (x + 2)
= (x + 2) (x2 - 2x - 3)
= (x + 2) (x2 - 3x + x - 3)
= (x + 2) (x - 3) (x + 1)
Cách 3: x3 - 7x - 6 = x3 - 27 - 7x + 21
= (x - 3) (x2 + 3x + 9 - 7)
= (x - 3) (x2 + 3x + 2)
= (x - 3) (x2 + x + 2x + 2)
= (x - 3) (x + 2) (x + 1)
Cách 4: x3 - 7x - 6 = x3 + 1 - 7x - 7
= (x + 1) (x2 - x + 1) - 7 (x + 1)
= (x + 1) (x2 - x + 1 - 7)
= (x + 1) (x2 - x - 6)
= (x + 1) (x2 - 3x + 2x - 6)
= (x + 1) (x + 2) (x - 3)
Cách 5: x3 - 7x - 6 = x3 + 8 - 7x – 14
= (x + 2) (x2 - 2x + 4 - 7)
= (x + 2) (x2- 2x - 3)
= (x + 2) (x2 + x - 3x - 3)
= (x + 2) (x + 1) (x - 3)
Cách 6: x3 - 7x - 6 = x3 - 9x + 2x - 6
= x (x - 3) (x + 3) + 2 (x - 3)
= (x - 3) (x2 + 3x + 2)
= (x - 3) (x + 1) (x + 2).
Chú ý: Cần lưu ý học sinh khi phân tích đa thức này phải triệt để, tức là
kết quả cuối cùng không thể phân tích được nữa. Tất nhiên yêu cầu trên chỉ có
tính chất tương đối vì nó còn phụ thuộc tập hợp số mà ta đang xét. Nếu phân tích
không triệt để học sinh có thể gặp tình huống là mỗi cách phân tích có thể có
một kết quả khác nhau. Chẳng hạn ở bài tập trên cách 1, cách 4 có thể cho ta kết
quả là:
x3 - 7x - 6 = (x + 1) (x2 - x - 6).
Cách 2, cách 5 cho kết quả là:
x3 - 7x - 6 = (x + 2) (x2 - 2x - 3)
Cách 3, cách 6 cho kết quả là:
x3 - 7x - 6 = (x - 3) (x2 + 3x + 2)
Ví dụ 4: Phân tích đa thức x4 + 2x2 – 3 thành nhân tử
Giải:
Cách 1: x4 + 2x2 – 3 = (x4 – x2) + 3x2 – 3
= x2(x2 – 1) + 3(x2 – 1)
= (x2 – 1)(x2 + 3)
2
= (x – 1)(x + 1)(x + 3)
Cách 2: x4 + 2x2 – 3 = ( x4 + 3x2) – x2 – 3
= x2(x2 + 3) – (x2 + 3)
= (x2 + 3)(x2 – 1)
2
= (x – 1)(x + 1)(x + 3)
Cách 3: x4 + 2x2 – 3 = (x4 - 1) + 2x2 – 2
= (x2 – 1)( x2 + 1) + 2(x2 – 1)
= (x2 – 1)(x2 + 3)
2
= (x – 1)(x + 1)(x + 3)
Cách 4: x4 + 2x2 - 3 = (x4 + 2x2 +1) – 4
= (x2 + 1)2 -22
= (x2 – 1)(x2 + 3)
2
= (x – 1)(x + 1)(x + 3)
Cách 5: x4 + 2x2 - 3 = (x4 – 9) + 2x2 + 6
= (x2 – 3)(x2 + 3) + 2(x2 + 3)
= (x2 – 1)(x2 + 3)
2
= (x – 1)(x + 1)(x + 3)
Cách 6: x4 + 2x2 - 3 = (3x4 – 3) – 2x4 + 2x2
= 3(x2 – 1)( x2 + 1) – 2x2(x2 – 1)
= (x2 – 1)(x2 + 3)
2
= (x – 1)(x + 1)(x + 3)
Ví dụ 5: Phân tích đa thức bc (b + c) + ac (c - a) - ab (a +b) thành nhân tử .
Đa thức trên ta có thể dự đoán có 1 nhân tử là b + c hoặc c - a hoặc a + b.
Giải:
Cách 1: bc (b + c) + ac (c - a) - ab (a +b)
= bc (b + c) ac2 - a2c - a2b - ab2.
= bc (b +c) + (ac2 - ab2) - (a2c + a2b)
= bc (b +c) + a (c - b) (c + b) - a2 (c+ b)
= (b + c) (bc + ac - ab - a2)
= (b + c) [(bc - ab ) + (ac - a2) ]
= (b + c) [b (c - a) +a (c - a)]
= (b + c) (b + a) (c -a)
Cách 2: bc (b + c) + ac (c - a) - ab (a +b)
= b2c bc2 + ac (c -a) - a2b - ab2
= ac (c - a) + b2 (c - a) + b (c2 - a2)
= ac (c -a) + b2 (c - a) + b (c - a) (c + a)
= (c - a) (ac + b2 + bc + ab)
= (c - a) (a +b) (c+ b)
Cách 3: bc (b + c) + ac (c - a) - ab (a +b)
= b2c + bc2 + ac2 - a2c - ab (a + b)
= c (b2 - a2) + c2 (a + b) - ab (a + b)
= c (b - a) (a + b) + c2 (a + b) - ab (a + b)
= (a + b) (cb - ca + c2 - ab)
= (a + b) [c (b + c) - a (c + b)]
= (a + b) (b + c) (c - a)
Cách 4: Nhận xét c - a = (b + c) - (a + b)
Ta có: bc (b + c) + ac (c - a) - ab (a +b)
= bc (b + c) + ac (b + c) - ac (a + b) - ab (a + b)
= c (b + c) (b + a) - a (a + b) (c + b)
= (b + c) (a + b) (c - a)
Cách 5: Nhận xét b + c = (c - a) + (a + b)
Ta có: bc (b + c) + ac (c - a) - ab (a + b)
= bc (c - a) + bc (a + b) + ac (c - a) - ab (a + b).
= c (c - a) (b + a) + b (a + b) (c - a )
= (a + b) (c - a) (c + b).
Cách 6: Nhận xét a + b = (b + c) - (c - a)
Ta có: bc (b + c) + ac (c - a) - ab (b + c) + ab (c - a)
= b (b + c) (c - a) + a (c - a) (c + b)
= (c - a) (c + c) (b + a).
* Phân tích đa thức thành nhân tử bằng phương pháp thêm, bớt hạng
tử
Ví dụ 1: Phân tích đa thức x4 + 5x3 +15x – 9 thành nhân tử.
Giải:
Đa thức đã cho có 4 hạng tử không thể đặt ngay nhân tử chung hoặc áp
dụng ngay các hằng đẳng thức, vì vậy ta nghĩ tới cách nhóm các hạng tử hoặc
thêm bớt số hạng. Ta có thể phân tích như sau:
Cách 1: x4 + 5x3 + 15x - 9 = x4 - 9 + 5x3 + 15x
= (x2 - 3) (x2 + 3) + 5x (x2 + 3)
= (x2 + 3) (x2 - 3 + 5x)
= (x2 + 3) (x2 + 5x - 3)
Cách 2: x4 + 5x3 + 15x – 9 = x4 + 5x3 - 3x2 + 3x2 + 15x - 9
= x2 (x2 + 5x - 3) + 3 (x2 + 5x - 3)
= (x2 + 3) (x2 + 5x - 3)
Bài này cần lưu ý học sinh trong tập hợp số hữu tỉ đa thức x 2 + 5x - 3
không phân tích được nữa.
Với các đa thức đã cho không có chứa thừa số chung, không có dạng của
một hằng đẳng thức cũng không thể nhóm số hạng. Do vậy ta phải biến đổi đa
thức bằng cách thêm bớt cùng một số hạng tử để có thể vận dụng được phương
pháp phân tích đã biết.
Ví dụ 2: Phân tích đa thức x5 + x + 1 thành nhân tử.
Giải
Cách 1: Ta sẽ thêm bớt x4, x3, x2 vào đa thức giống như cách làm như phần
a để xuất hiện nhân tử chung x2 + x +1
Ta có: x5 + x + 1 = x5 + x4 – x4 +x3 – x3 +x2 – x2 +x +1
= (x5 + x4 +x3) – (x4 +x3 + x2) + x2 +x +1
= x3(x2 +x +1) – x2(x2 +x +1) +(x2 +x +1)
= (x2 +x +1)( x3– x2 +1)
Cách 2: Ta thêm bớt x2 để làm xuất hiện nhân tử chung x2 +x +1
Ta có: x5 + x + 1 = x5 + x2 – x2 + x +1
= (x5 – x2) + (x2 + x +1)
= x2(x3 – 1) + (x2 + x +1)
= x2(x – 1)(x2 + x +1) + (x2 + x +1)
= (x2 + x +1)( x3– x2 +1)
Chú ý: Phương pháp trên có thể sử dụng đối với các đa thức có dạng: x 5 +
x4 + 1; x8 + x4 + 1; x10 + x8 + 1 . . .
Các đa thức này đều có dạng: x m + xn + 1 trong đó m = 3k + 1; n = 3h + 2.
Khi tìm cách giảm dần số mũ của luỹ thưa ta cần chú ý đến biểu thức có dạng x 6
- 1; x3 - 1 là những biểu thức chia hết cho x 2 + x + 1. Những đa thức này khi
phân tích thành nhân tử đều có chứa thừa số x2 + x + 1.
Tuy nhiên bài toán này có thể giải được bằng cách sử dụng hằng đẳng thức
đơn giản hơn như:
x8 + x4 + 1 = (x8 + 2x4 + 1) - x4 = (x4 + 1)2 - (x2)2
= (x4 + x2 + 1)(x4 - x2 + 1) = [(x4 + 2x2 + 1) - x2] (x4 - x2 + 1)
= [(x2 + 1)2 - x2] (x4 - x2 + 1) = (x2 + x + 1) (x4 - x2 + 1)
* Phân tích đa thức thành nhân tử bằng phương pháp đặt ẩn phụ
Phương pháp này thường áp dụng với những đa thức có dạng A(x). B(x) +
C. Trong đó A(x) và B(x) có thể biểu diễn được qua nhau. Ví dụ A(x) có thể viết
dưới dạng B(x) hoặc ngược lại. Ta xét một số ví dụ sau:
Ví dụ 1: Phân tích đa thức (x2 + x + 1) (x2 + x + 2) – 12 thành nhân tử.
Thông thường khi gặp bài toán này học sinh thường thực hiện phép nhân đa
thức với đa thức sẽ được đa thức bậc 4 với năm số hạng. Phân tích đa thức bậc 4
với năm số hạng này thường rất khó và dài dòng. Nếu chú ý đến đặc điểm của đề
bài: Hai đa thức x2 + x + 1 và x2 + x + 2 chỉ khác nhau bởi hạng tử tự do, do đó
nếu ta đặt y = x2 + x + 1 hoặc y = x2 + x thì biến đổi đa thức thành đa thức bậc
hai sẽ đơn giản hơn nhiều.
Giải: Đặt y = x2 + x + 1.
Ta có: (x2 + x + 1) (x2 + x + 2) - 12 = y(y + 1) - 12 = y2 + y - 12
= y2 + 4y - 3x - 12 = (y +4 ) (y - 3)
= (x2 + x + 1 + 4) (x2 + x + 1 - 3) = (x2 + x + 5) (x2 + x - 2)
= (x2 + x + 5) (x2 + 2x - x - 2) = (x2 + x + 5) (x + 2) (x - 1)
= (x - 1) (x +2) (x2 + x + 5).
Ở trong ví dụ này ta đã biến đổi biến x thành biến y sau đó đi phân tích đa
thức chứa biến y thành nhân tử rồi quay trở lại với biến ban đầu là biến x. Cuối
cùng ta lại phân tích đa thức chứa biến x thành nhân tử.
Ví dụ 2: Phân tích các đa thức (x + 2)(x + 3)(x + 4)(x + 5) – 24 thành nhân
tử:
Giải: (x + 2)(x + 3)(x + 4)(x + 5) – 24 = (x + 2)(x + 5)(x + 3)(x + 4) - 24
= (x2 + 7x + 10)(x2 + 7x + 12) - 24
Đặt x2 + 7x + 10 = y ta được x2 + 7x + 12 = y + 2
y(y + 2) – 24 = y2 + 2y - 24
2
= y - 16 + 2y - 8
= (y - 4)(y + 4) + 2(y - 4)
= (y - 4)(y + 4 + 2)
= (y - 4)(y + 6)
Thay y = x2 + 7x + 10 ta được:
(y - 4)(y + 6) = (x2 + 7x + 10 - 4)(x2 + 7x + 10 + 6)
= (x2 + 7x + 6) (x2 + 7x + 16)
= (x2 + x + 6x + 6) (x2 + 7x + 16)
= [x(x + 1) + 6(x + 1)] (x2 + 7x + 16)
= (x + 1)(x + 6) (x2 + 7x + 16)
Nói chung đây là một bài toán tương đối phức tạp đòi hỏi phải biến đổi đa
thức mới được đặt ẩn phụ.
* Phân tích đa thức thành nhân tử bằng phương pháp dùng hệ số bất
định
Ví dụ: Phân tích đa thức sau thành tích của 2 đa thức một đa thức bậc nhất,
một đa thức bậc 2: x3 - 19x – 30
Giải :
Cách 1: Với các phương pháp phân tích đã biết ta có thể phân tích được đa
thức trên thành hai đa thức đúng theo yêu cầu đề bài.
Ta có: x3 - 19x - 30
= x3 + 8 - 19x - 38
= (x3 + 8) - 19(x + 2)
= (x+ 2)(x2 - 2x + 4) - 19(x + 2)
= (x + 2)( x2 - 2x + 4 - 19)
= (x + 2)(x2 - 2x - 15)
Ta thấy x2 - 2x - 15 còn phân tích được nữa nhưng do đề bài yêu cầu là đa
thức x3 - 19x - 20 viết dưới dạng một tích của 2 đa thức, một đa thức bậc nhất và
một đa thức bậc 2. Vậy tích (x + 2)( x2 - 2x - 15) đã thoả mãn yêu cầu bài toán.
Cách 2: Kết quả phải có dạng:
x3 - 19x - 20 = (x + a)( x2 + bx + c)
= x3 + bx2 + cx + ax2 + abx + ac
= x3 + (b + a)x2 + (c + ab)x + ac
Ta phải tìm hệ số a, b, c thoả mãn:
a + b = 0
c + ab = -19
ac = -30
Vì a, c Z và tích ac = -30 do đó a, c { 1; 2; 3; 5; 6; 10; 15;
30}
Với a = 2; c = -15 khi đó b = -2 thoả mãn hệ thức trên đó là bộ số phải tìm
tức là: x3 - 19x - 30 = (x + 2)(x2 - 2x – 15)
* Phân tích đa thức thành nhân tử bằng phương pháp tìm nghiệm của
đa thức
Ví dụ 1: Phân tích đa thức x3 + 3x2 – 4 thành nhân tử
Các ước của 4 là: 1;2;4;-1;-2;-4. Thử các giá trị này ta thấy x = 1 và x = -2
là nghiệm của đa thức đã cho.
Giải:
Cách 1: Đa thức x3 + 3x2 - 4 có nghiệm là x = 1 nên chứa nhân tử x-1
Ta có: x3 + 3x2 - 4 = x3- x2 + 4x2 - 4x + 4x - 4
= x2(x-1) + 4x(x-1) + 4(x-1)
= (x-1)(x2 + 4x + 4)
= (x-1) (x+2)2
Cách 2: Đa thức x3 + 3x2 - 4 có nghiệm là x= -2 nên chứa nhân tử x + 2
Ta có x3 + 3x2 - 4 = x3 +2x2 +x2 + 2x - 2x -4
= x2(x+2) + x(x +2) - 2(x+2)
= (x+2) (x2 +x -2)
= (x+2) (x2 - x + 2x -2)
= (x+2) x(x-1) +2(x-1)
= (x+2)(x-1)(x+2)
= (x-1) (x+2)2
Phương pháp tìm nghiệm nguyên của đa thức: Nghiệm nguyên (nếu có)
của một đa thức phải là ước của hạng tử tự do.
Nếu đa thức có tổng các hệ số của đa thức bằng 0 thì đa thức đã cho có
nghiệm x = 1. Nếu đa thức F(x) có nghiệm x=a thì sẽ chứa nhân tử x- a do đó khi
phân tích cần làm xuất hiện các nhân tử chung sao cho có nhân tử x- a.
Phương pháp tìm nghiệm hữu tỉ của một đa thức: Trong đa thức với hệ số
nguyên, nghiệm hữu tỉ (nếu có) phải có dạng p/q trong đó p là ước của hệ số tự
do; q là ước dương của số hạng có bậc cao nhất.
Ví dụ 2: Tìm nghiệm của đa thức 4x5 +5x4 + 7x3 + 11x2 + 2x - 3
Giải:
Tổng các hệ số của số hạng bậc chẵn bằng: 5 + 11 + (-3) = 13
Tổng các hệ số của số hạng bậc lẻ bằng: 4 + 7 + 2 = 13
Ta thấy tổng các hệ số của số hạng bậc chẵn bằng tổng các hệ số của số
hạng bậc lẻ nên đa thức đó có một nghiệm là -1.
III. Kết quả đạt được
Khi chưa áp dụng phương pháp trên tôi nhận thấy học sinh giải quyết bài
toán chưa đúng, nhiều học sinh còn mơ hồ, kết quả sai sót nhiều.
Kết quả kiểm tra
Thời điểm Số học sinh
SKKN Chưa làm
Giữa kì I Làm được
được
Chưa áp dụng
2019 - 2020 40 3 (7,5%) 37 (92,5%)
2020 - 2021 Đã áp dụng 44 42 (95,5%) 2 (4,5%)
Áp dụng SKKN này vào giảng dạy ở trường THCS xã Vĩnh Thanh trong
năm học 2020 - 2021 đã thu được các kết quả khả quan.
Kết quả học tập của học sinh được nâng lên rõ rệt qua các giờ học, qua mỗi
kỳ kiểm tra, đặc biệt là các em hứng thú học toán hơn, sử dụng thành thạo các
thủ thuật phân tích đa thức thành nhân tử để làm các dạng toán có liên quan đến
việc phân tích đa thức đạt kết quả tốt hơn. Đa số các em học sinh đã biết sử dụng
các phương pháp phân tích thông thường một cách thành thạo, 95,5% các em
học sinh có kỹ năng nắm vững thủ thuật phân tích đa thức dựa vào các phương
pháp phân tích đã được nêu trong sáng kiến kinh nghiệm. Bên cạnh đó các
phương pháp này các em dễ dàng tiếp cận với các dạng toán khó và các kiến
thức mới cũng như việc hình thành một số kỹ năng trong quá trình học tập và
giải toán khi học bộ môn toán.
Một số kinh nghiệm phân tích đa thức thành nhân tử ở trên đây. Giúp học
sinh rất nhiều trong quá trình giải toán có sử dụng phân tích đa thức thành nhân
tử, bằng nhiều cách phân tích các hạng tử khác nhau, cần nhận dạng đa thức
trước khi phân tích, học sinh cần quan sát đa thức đó sử dụng phương pháp nào
phân tích, cuối cùng đi đến kết quả đúng.
C. KẾT LUẬN
Qua thực tế giảng dạy từ khi áp dụng phương pháp này. Tôi nhận thấy học
sinh hiểu thêm về cách giải, nắm vững kiến thức hơn, giúp học sinh rèn kĩ năng
thực hành theo hướng tích cực hóa, hoạt động nhận thức ở mức độ khác nhau
thông qua các dạng bài tập. Bên cạnh giúp học sinh khá giỏi có điều kiện tìm
thêm phương pháp giải khác, các dạng toán nâng cao hơn, nhằm phát huy tính tự
học, sáng tạo, tìm tòi.
Để vận dụng SKKN trên đây có kết quả hữu hiệu cho việc học tập bộ môn
toán. Giáo viên phải có phương pháp giảng dạy tích cực, rèn kĩ năng phân tích
từng dạng bài tập. Thường xuyên kiểm tra mức độ tiếp thu và vận dụng của học
sinh, tạo hứng thú học tập cho học sinh. Trong quá trình dạy phải khắc sâu kiến
thức cơ bản cho học sinh. Hướng dẫn cho học sinh phương pháp tự học, cách
giải hay độc đáo và phân loại dạng bài tập. Rất nhiều học sinh chủ động tìm tòi
và định hướng phương pháp, mang lại nhiều sáng tạo và kết quả từ việc giải toán
phân tích đa thức thành nhân tử. Qua đó kích thích cho học sinh óc tìm tòi, sáng
tạo, khai thác cách giải cho phù hợp, gây hứng thú học tập bộ môn toán hơn. Có
được như vậy thì người thầy giáo cần phải tìm tòi nhiều phương pháp giải toán
hay, cùng phát hiện vấn đề của bài toán, từ đó học sinh có tính tự giác, tìm tòi,
sáng tạo, tư duy trong học toán.
Một số phương pháp phân tích đa thức thành nhân tử ở trên đây. Giúp học
sinh rất nhiều trong quá trình giải toán có sử dụng phân tích đa thức thành nhân
tử. Các phương pháp phân tích đa thức thành nhân tử mà tôi đã viết trên đây có
lẽ sẽ còn rất nhiều hạn chế. Mong quý thầy cô góp ý chân thành để tôi có nhiều
sáng kiến kinh nghiệm tốt hơn phục vụ tích cực cho việc giảng dạy hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
Vĩnh Thanh, ngày 02 tháng 12 năm 2020
Người viết
Lâm Hồng Cẩm
Tài liệu đính kèm: