李 莉
(江蘇省昆山市玉山中學(xué),江蘇 昆山)
多項(xiàng)式因式分解是初中數(shù)學(xué)的重要知識(shí)點(diǎn),是解決數(shù)學(xué)問題的基本工具,在方程、函數(shù)等問題中有著廣泛的應(yīng)用。但在學(xué)習(xí)中學(xué)生經(jīng)常是“掌握不難,做對(duì)不易”。在該知識(shí)的教學(xué)中,筆者總結(jié)了學(xué)生容易發(fā)生的幾類典型錯(cuò)誤,針對(duì)這些錯(cuò)誤,提出了應(yīng)對(duì)策略。
錯(cuò)例 1:x2-9+6x=(x+3)(x-3)+6x。犯此類錯(cuò)誤的同學(xué),很明顯,沒有理解因式分解的定義(把一個(gè)多項(xiàng)式分解成幾個(gè)整式的積的形式,叫做多項(xiàng)式的因式分解)。
應(yīng)對(duì)策略:首先,教師應(yīng)讓學(xué)生理解因式分解的定義,區(qū)分整式乘法和多項(xiàng)式的因式分解,要求學(xué)生檢查分解的結(jié)果是否符合“幾個(gè)整式的積的形式”,不能出現(xiàn)像例1中“+6x”這樣的“尾巴”。
錯(cuò)例 2:4x2-16=(2x+4)(2x-4)(正解:4x2-16=4(x2-4)=4(x-2)(x+2)),看似正確的因式分解,實(shí)則錯(cuò)誤。這樣的題目,學(xué)生拿到手往往先想到用公式法或者十字相乘法分解,做完還很滿意,其實(shí)無論何種因式分解,第一步都應(yīng)該是提取公因式,提取完后,結(jié)果的括號(hào)內(nèi)才不會(huì)出現(xiàn)公因式。
錯(cuò)例 3:9a2-81a2b2=a2(9-81b2)=a2(3-9a)(3+9a)(正解:9a2-81a2b2=9a2(1-9b2)=9a2(1-3a)(1+3a))。在本例中,學(xué)生提公因式僅考慮相同字母而忽略了系數(shù),導(dǎo)致錯(cuò)誤的發(fā)生。這類錯(cuò)誤在因式分解問題中經(jīng)常出現(xiàn)。
應(yīng)對(duì)策略:教師應(yīng)強(qiáng)調(diào),對(duì)于多項(xiàng)式的因式分解,首先想到的應(yīng)是提取公因式,然后再考慮其他方法。對(duì)于公因式的提取,學(xué)生應(yīng)“一看系數(shù)”“二看相同字母或者代數(shù)式”“三看相同字母或代數(shù)式的指數(shù)”,三個(gè)方面缺一不可。在完成一個(gè)因式分解問題后,學(xué)生也應(yīng)該檢查結(jié)果是否分解徹底,特別是括號(hào)里是否還有公因式的存在。
錯(cuò)例 4:4x2-y2=(4x+y)(4x-y)(正解:4x2-y2=(2x+y)(2x-y)),
錯(cuò)例5:x2-2x+4=(x-2)2(不能在實(shí)數(shù)范圍內(nèi)因式分解)。
此類錯(cuò)誤的原因是學(xué)生對(duì)乘法公式的掌握不牢固,很多同學(xué)記憶公式基于自己原有的認(rèn)知。比如,他們認(rèn)為(a+b)2就理所當(dāng)然地等于a2+b2。
應(yīng)對(duì)策略:在公式的教授中可以借助一些口訣,如完全平方公式可以用口訣“首平方,尾平方,兩倍首尾在中央”,讓學(xué)生理解記憶公式的特征。學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí),教師也要不斷地、反復(fù)地糾正和強(qiáng)調(diào)。如此,學(xué)生才能改變?cè)械恼J(rèn)知,將公式建構(gòu)到自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)中去。只有掌握了公式學(xué)生方能靈活運(yùn)用公式。
錯(cuò)例 6:x2-x-6=(x+3)(x-2)(正解:x2-x-6=(x-3)(x+2))。
錯(cuò)例 7:(x+2)(x+3)+x2-4=2x2+5x+2=(2x+2)(x+1)=2 (x+1)2,(正解:(x+2)(x+3)+x2-4=2x2+5x+2=(2x+1)(x+2))。
十字相乘法是多項(xiàng)式因式分解中應(yīng)用最為廣泛的,但也是最為靈活的一種方法,怎樣分解既要結(jié)合三個(gè)項(xiàng)每項(xiàng)系數(shù)的數(shù)值,還要注意它們的符號(hào),往往類似的系數(shù)有不同的拆法。錯(cuò)例6中學(xué)生就是沒有注意到一次項(xiàng)系數(shù)的符號(hào)。錯(cuò)例7雖然二次項(xiàng)和常數(shù)項(xiàng)分拆正確了,在最后書寫的時(shí)候,由于習(xí)慣性思維又導(dǎo)致書寫有誤。
應(yīng)對(duì)策略:在平時(shí)的教學(xué)中,教師要注意一題多變,讓學(xué)生體會(huì)相同系數(shù)不同拆法,還要強(qiáng)調(diào)最后書寫時(shí)十字兩側(cè)的項(xiàng)務(wù)必橫著組合,決不可斜著組合。
錯(cuò)例 8:x4-1=(x2+1)(x2-1)(正解:x4-1=(x2+1)(x2-1)=(x2+1)(x-1)(x+1)),錯(cuò)例 9:(3a2+2a-8)2-(a2-2a-8)2=[(3a2+2a-8)-(a2-2a-8)][(3a2+2a-8)+(a2-2a-8)]=(2a2+4a)(4a2-16)](正解:(3a2+2a-8)2-(a2-2a-8)2=(2a2+4a)(4a2-16)=8a(a+2)2(a-2))。
因式分解不徹底,是多數(shù)學(xué)生的通病。究其原因主要是學(xué)生的檢驗(yàn)意識(shí)不強(qiáng),因式分解的各種方法運(yùn)用不靈活。
應(yīng)對(duì)策略:教師應(yīng)加強(qiáng)學(xué)生檢驗(yàn)思想的培養(yǎng),強(qiáng)調(diào)做完題目后,回頭看看是否分解徹底,是否最簡(jiǎn)。學(xué)生一旦養(yǎng)成做題后檢驗(yàn)的習(xí)慣,那么他們就不會(huì)出現(xiàn)上述錯(cuò)誤,他們的運(yùn)算能力也會(huì)有一個(gè)較高的提升,數(shù)學(xué)素養(yǎng)也會(huì)相應(yīng)得到提高。
錯(cuò)例 10:(x2-1)2+9+6(1-x2)=x4+1-2x2+9+6-6x2=x4-8x2+16正解:(x2-1)2+9+6(1-x2)=(x2-1)2-6(x2-1)+9=(x2-4)2=(x+2)2(x-2)2。
缺乏整體思想的學(xué)生往往只見樹木不見樹林,遇見高次方的復(fù)雜多項(xiàng)式就束手無策了,不能轉(zhuǎn)化為基本問題來考慮。
應(yīng)對(duì)策略:教師應(yīng)加強(qiáng)學(xué)生代換思想的培養(yǎng),平時(shí)要多注意接觸類似的題目,提升學(xué)生的整體識(shí)別能力,加強(qiáng)代換思想的應(yīng)用。
錯(cuò)例 11:化簡(jiǎn)(x-2y)(x+2y)-(x+2y)2=(x+2y)(x-2y-x-2y)=-4y(x+2y)(正解:(x-2y)(x+2y)-(x+2y)2=x2-4y2-x2-4y2-4xy=-8y2-4xy)。
應(yīng)對(duì)策略:教師要培養(yǎng)學(xué)生的審題能力,要讓學(xué)生看清楚題目的要求,因式分解和化簡(jiǎn)是不一樣的,強(qiáng)調(diào)因式分解是把一個(gè)多項(xiàng)式寫成幾個(gè)整式的積的形式,而化簡(jiǎn)是運(yùn)用整式運(yùn)算方法將復(fù)雜的式子化為簡(jiǎn)單的式子的過程。
因式分解的運(yùn)用,對(duì)學(xué)生的要求較高,學(xué)生只有熟練掌握了因式分解的相關(guān)知識(shí),才能將因式分解運(yùn)用于實(shí)際,才能運(yùn)用自如。筆者在授課中,遇到這樣一道題目:若a、b、c為△ABC的三邊長(zhǎng),試判斷(a2+b2-c2)2-4a2b2的值是正數(shù)還是負(fù)數(shù)。大部分學(xué)生遇到該題,首先是恐懼、害怕,而后是放棄,根本沒想到運(yùn)用因式分解的知識(shí)解決問題。此時(shí),教師應(yīng)多鼓勵(lì)學(xué)生,讓他們結(jié)合問題去尋找思路,與已學(xué)知識(shí)掛鉤。在教師的啟發(fā)下,學(xué)生發(fā)現(xiàn)可以用因式分解的方法解決:(a2+b2-c2)2-4a2b2=(a2+b2-c2-2ab)(a2+b2-c2+2ab)=(a-b-c)(a-b+c)(a+b-c)(a+b+c),因?yàn)?a、b、c 為△ABC 的三邊長(zhǎng),所以 b+c>a,a+c>b,a+b>c,a+b+c>0,所以(a-b-c)(a-b+c)(a+b-c)(a+b+c)>0,所以,(a2+b2-c2)2-4a2b2>0。
所以,(a2+b2-c2)2-4a2b2是正數(shù)。師生共同努力下完成了該題,此時(shí),學(xué)生對(duì)于因式分解的理解拓寬到了應(yīng)用的層面,教師可以再找一些類似的題目讓學(xué)生練習(xí),使他們體會(huì)因式分解的活學(xué)活用。
以上八種情況是筆者在教授“多項(xiàng)式的因式分解”過程中,歸納出的學(xué)生易犯錯(cuò)誤以及應(yīng)對(duì)策略。實(shí)際教學(xué)中,學(xué)生可能還會(huì)犯不同于以上的其他錯(cuò)誤。作為數(shù)學(xué)教師,只要我們肯觀察,肯思考,肯踐行,一定能降低學(xué)生的易犯錯(cuò)誤,提高他們的數(shù)學(xué)解題能力。