4.3 理解 因式定理 (Understand the Factor Theorem)

先喺度問大家一個問題:點解“2係8嘅因數”?

  • 我諗多數人都會答: 因為 \(2 \times 4=8。
  • 咁都唔可以講係錯嘅… 只係另一種更好嘅講法係 “8可以被2整除”(即“除得盡”)。
    • 當中所謂嘅“除得盡” 即係“餘數 = 0”。
    • 可能你會問點解咁講好D?我嘅回應係:
      • 如果我問你“點解2係15556452215456456638嘅因數”,你會點答?
      • 唔通你真係計一次“2除15556452215456456638係幾多”?

同樣道理,如果 (ax + b) 係一個多項式 f(x) 嘅因式,我地可以作以下嘅推論:

  • f(x) ÷ (ax + b) 嘅時候,餘數係0。
  • 根據餘式定理,即係“ f(-b/a) = 0 ”。
    • 只要明白 “點解搵因式嘅時候要用餘數係等於零”依個道理就已經可以話學識“因式定理”!

因式定理所講嘅係:

  • 對於一個多項式f(x),如f(-b/a)=0,則 (ax + b) 是f(x)的因式。

 

\(ax^2 + bx + c = 0 \quad \quad  (當中a, b, c為數字) \)

\(\begin{align}
& 3x^2 + 2x – 1 = 0 \quad \quad \quad {\color{Red} \leftarrow 考試時唔該抄一次題目 } \\
& x = \dfrac{1}{3}  \quad 或 \quad x = -1 \quad \quad \quad {\color{Red} \leftarrow 留意要用“或”分開兩個答案 } \\
\end{align}\)

§ 喺DSE嘅多項式因式分解題目入面,最多只會出到“三次方”。

好多時,題目會先“提示你第一個因式係咩”。

  • 提示嘅方法可以喺叫你證明(x – 1)係f(x)嘅因式,或者叫你計f(1)。
  • 不過無論點俾提示你都好,都係講緊要用“因式定理”(因為f(1) = 0,所以(x – 1)係f(x)嘅因式)。
  • 留意,如果你計唔到f(1)=0,99%係因為你計錯數。

而個答案可以咁樣寫:

f(1) = 2(1)3 + 3(1)2 – 3(1) – 2 = 0
∴根據因式定理, (x-1) 是2x3 + 3x2 – 3x – 2的因式。
∴ 2x3 + 3x2 – 3x – 2
= (x – 1)(2x2+5x +2)
= (x – 1)(2x + 1)(x + 2)

 

  • 註:同學喺計上面條數嘅時候,第一步就係喺草稿紙度用長除法計:2x3 + 3x2 – 3x – 2 ÷ x – 1
    • 大家應該計到餘數係0。但更重要係計到個商數等於 2x2+5x +2。咁就可以寫低:
      2x3 + 3x2 – 3x – 2 = (x – 1)(2x2+5x +2)
    • 之後再用部計數機嘅“解一元二次方程”程式幫你做“2x2+5x +2”嘅因式分解,咁就可以再寫到最後嗰一步。