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什麼是因式分解,以及提取公因式

因式分解就是乘法的逆過程:不是展開,而是把多項式寫成乘積。第一步永遠是先提取最大公因式。

把乘法倒著做

你已經熟悉展開:利用分配律,3(x + 2) 變成 3x + 6。[[factoring|因式分解]]就是把這一步反過來——從 3x + 6 出發,把它寫回 3(x + 2),即若干因式的乘積。表達式的值絲毫未變,你只是給它換了一件更有用的「外衣」。因式形式之所以好用,是因為「乘積等於零」能告訴你「和」永遠做不到的事——這正是整條學習線的關鍵。

分解是動詞;因式分解的結果應當透過「乘回去」來檢驗。如果重新展開得不到原來的多項式,說明你某處出錯了。僅這一個習慣——把答案乘回去——就能在出錯代價產生之前抓住大多數錯誤。

求最大公因式

對任何多項式,首先要嘗試的是各項的[[greatest-common-factor|最大公因式]],常記作 GCF。對係數,取能整除所有係數的最大整數;對每個變數,取每一項中都出現的最低次冪。把它們相乘,得到公因單項式,再把它從每一項中除出來。

Factor 12x^3 + 18x^2 - 30x

Coefficients 12, 18, 30  ->  GCF = 6
Variable part: lowest power of x is x^1
So the GCF of all terms is 6x

12x^3 / 6x = 2x^2
18x^2 / 6x = 3x
-30x / 6x  = -5

12x^3 + 18x^2 - 30x = 6x(2x^2 + 3x - 5)

Check: 6x * 2x^2 = 12x^3,  6x * 3x = 18x^2,  6x * (-5) = -30x  ✓
提出 6x,逐項相除,再乘回去檢驗。

為什麼先提公因式

  1. 掃描每一,找出共有的數字因數和變數因數——即 GCF
  2. 把 GCF 寫在括號外,把每項相除的商寫在括號內。
  3. 先提出 GCF 會縮小數字,使後續任何步驟——分組或三項式分解——都容易得多。