練習:判定二次式的一次因式

回課文。共 18 題,分六組。每題先自己做,需要時再依序展開提示。L1、L2 只指方向,L3 點出方法,L4 接近完整,L5 是完整解答。看過 L3 以上提示才做出來的題目,算是練習,還不算獨立完成,之後請隔一段時間、不看提示,用原題重做一次。題目中的情境與數字是為練習設計的,不是真實資料;「可能的錯法」也是為練習設計的例子。每題的結論都要附證據(商與乘回去核對,或餘式)。

診斷:先測一測

練習 1

判斷 x−3 是不是 x²+x−6 的因式。請寫出你的理由。

提示階梯(L1→L5)
L1(方向)

B 要是 A 的因式,代表 A 能寫成 B 乘上另一個什麼樣的式子?想想怎麼把那個式子找出來,或確認找不到。〔回課文:定義〕

L2(方向)

有兩條路:把 A 因式分解後比較,或用長除法 A÷B 看餘式。兩條路都要特別小心符號。〔回課文:怎麼判斷〕

L3(方法)

用長除法,看餘式是不是 0。若改用分解,要比較 B 和分解出的因式「符號是否相同」,差一個正負號就不是常數倍。

L4(接近完整)

長除法過程:

第 1 步:x²+x−6 的首項 x² ÷ x = x;x×(x−3) = x²−3x;(x²+x−6) − (x²−3x) = 4x−6
第 2 步:4x−6 的首項 4x ÷ x = 4;4×(x−3) = 4x−12;(4x−6) − (4x−12) = 6
餘式是 6。請你自己下結論,再用乘法核對。

L5(完整解答)

長除法過程:

第 1 步:x²+x−6 的首項 x² ÷ x = x;x×(x−3) = x²−3x;(x²+x−6) − (x²−3x) = 4x−6
第 2 步:4x−6 的首項 4x ÷ x = 4;4×(x−3) = 4x−12;(4x−6) − (4x−12) = 6
餘式是 6,不是 0,所以 x−3 不是 x²+x−6 的因式。乘回去:(x−3)(x+4)=x²+x−12,和 A 差 6。另一個角度:x²+x−6=(x+3)(x−2),x−3 與 x+3、x−2 都不是常數倍。

可能的錯法與補救(做完或卡住再看)

可能的錯法:(1) 看到 A 的分解 (x+3)(x−2) 裡有 3,就說 x−3 是因式(正確答案是「不是」;符號不同就不是常數倍);(2) 只看常數項,猜商是 x+2(因為 −6÷−3=2)。乘回去 (x−3)(x+2)=x²−x−6,不等於 A,所以這個猜法是錯的。

補救:比對符號時要一個一個寫出來:x−3 對 x+3 是不同的式子。重做時請用長除法算出餘式,再乘回去核對。〔回課文:常見的錯 (b)〕

練習 2

判斷 4x−8 是不是 x²−2x 的因式。若是,寫出商,並乘回去核對。

提示階梯(L1→L5)
L1(方向)

先觀察:B 能不能提出一個常數?提出之後,B 的形狀和 A 的分解有什麼關係?〔回課文:定義的第 (3) 點〕

L2(方向)

A 因式分解會是兩個一次式的乘積。B 和其中一個因式是什麼關係?商如果出現分數,會不會影響結論?〔回課文:判斷標準〕

L3(方法)

A=x(x−2),B=4(x−2)。B 是 x−2 的 4 倍。你要找的 Q,是讓 B×Q 回到 A 的式子。

L4(接近完整)

長除法:

第 1 步:x²−2x 的首項 x² ÷ 4x = x/4;(x/4)×(4x−8) = x²−2x;(x²−2x) − (x²−2x) = 0
餘式是 0。請寫出商,並把 B×Q 乘開核對。

L5(完整解答)

A=x(x−2),B=4x−8=4(x−2),是 x−2 的非零常數倍,所以是因式。長除法:

第 1 步:x²−2x 的首項 x² ÷ 4x = x/4;(x/4)×(4x−8) = x²−2x;(x²−2x) − (x²−2x) = 0
餘式 0,商 x/4。乘回去:(4x−8)(x/4)=x²−2x=A。商有分數 1/4,不影響結論。結論:是,商 x/4。

可能的錯法與補救(做完或卡住再看)

可能的錯法:(1) 看到商 x/4 有分數,就說「不是因式」(正確答案是「是」;分數係數合法);(2) 要求 B 要和分解出的 x−2 完全一樣才算,所以說 4x−8 不是(正確答案是「是」;常數倍也算);(3) 以為商是 x(因為 A=x(x−2))。乘回去 (4x−8)×x=4x²−8x,不等於 A(多了 4 倍)。

補救:記住:判斷標準是乘回去等於 A,不是商要不要有分數。〔回課文:示範二〕

練習 3

判斷 2x−1 是不是 2x²+5x−3 的因式。若是,寫出商,並乘回去核對。

提示階梯(L1→L5)
L1(方向)

A 的 x² 係數是 2,B 的 x 係數也是 2。長除法的第一步,首項要怎麼除?〔回課文:怎麼判斷〕

L2(方向)

用長除法。第一步:2x² 除以 2x;第二步:用剩下的式子的首項再除一次。

L3(方法)

2x²÷2x=x,先算 x×(2x−1),再把它從 A 裡減掉(每一項變號再加)。

L4(接近完整)

長除法:

第 1 步:2x²+5x−3 的首項 2x² ÷ 2x = x;x×(2x−1) = 2x²−x;(2x²+5x−3) − (2x²−x) = 6x−3
第 2 步:6x−3 的首項 6x ÷ 2x = 3;3×(2x−1) = 6x−3;(6x−3) − (6x−3) = 0
餘式是 0。請寫出商,並乘回去核對。

L5(完整解答)

長除法:

第 1 步:2x²+5x−3 的首項 2x² ÷ 2x = x;x×(2x−1) = 2x²−x;(2x²+5x−3) − (2x²−x) = 6x−3
第 2 步:6x−3 的首項 6x ÷ 2x = 3;3×(2x−1) = 6x−3;(6x−3) − (6x−3) = 0
餘式是 0,所以 2x−1 是 2x²+5x−3 的因式,商是 x+3。乘回去:(2x−1)(x+3)=2x²+6x−x−3=2x²+5x−3=A。分解檢查:A=(2x−1)(x+3),B 就是其中一個因式。

可能的錯法與補救(做完或卡住再看)

可能的錯法:(1) 忽略 B 的 x 係數 2,把 B 當成 x−1 來除,得商 2x+7、餘式 4,就誤判「不是」(正確答案是「是」;B 的 x 係數 2 不能丟);(2) 商猜成 x−3(只用 A 的常數項 −3 當商的常數項)。乘回去 (2x−1)(x−3)=2x²−7x+3,不等於 A。

補救:除的時候要用「首項除以首項」:2x²÷2x=x,不是 2x²÷x。重做時把 B 完整寫出來再除。〔回課文:方法一〕

練習一:B 的 x 係數是 1

練習 4

判斷 x+4 是不是 x²+6x+8 的因式。若是,寫出商,並乘回去核對。

提示階梯(L1→L5)
L1(方向)

兩個一次式相乘,常數項是怎麼來的?A 的常數項 8 與 B 的常數項 4 有什麼關係?〔回課文:定義〕

L2(方向)

可以用長除法,或把 A 分解成 (x+a)(x+b),再看 B 在不在其中。〔回課文:怎麼判斷〕

L3(方法)

若用分解:找兩個數,積是 8、和是 6。找到之後和 B 比對。

L4(接近完整)

長除法:

第 1 步:x²+6x+8 的首項 x² ÷ x = x;x×(x+4) = x²+4x;(x²+6x+8) − (x²+4x) = 2x+8
第 2 步:2x+8 的首項 2x ÷ x = 2;2×(x+4) = 2x+8;(2x+8) − (2x+8) = 0
餘式是 0。請寫出商並乘回去核對。

L5(完整解答)

積 8、和 6 的兩個數是 2 與 4,所以 A=(x+2)(x+4),B=x+4 在其中,是因式,商 x+2。長除法:

第 1 步:x²+6x+8 的首項 x² ÷ x = x;x×(x+4) = x²+4x;(x²+6x+8) − (x²+4x) = 2x+8
第 2 步:2x+8 的首項 2x ÷ x = 2;2×(x+4) = 2x+8;(2x+8) − (2x+8) = 0
餘式 0。乘回去:(x+4)(x+2)=x²+6x+8=A。

可能的錯法與補救(做完或卡住再看)

可能的錯法:(1) 找積 8 的兩個數時選了 1 和 8,得 (x+1)(x+8)=x²+9x+8,一次項 9x 對不上 A 的 6x,所以這一組不對;(2) 以為商和 B 一樣,寫 x+4:(x+4)(x+4)=x²+8x+16,不等於 A。

補救:分解時兩個條件都要用:積等於常數項、和等於一次項係數。〔回課文:方法二〕

練習 5

判斷 x−3 是不是 x²−7x+10 的因式。若不是,寫出餘式。

提示階梯(L1→L5)
L1(方向)

要證明「不是」,需要什麼證據?〔回課文:判斷標準〕

L2(方向)

先做長除法。做完後問:剩下的常數是不是 0?

L3(方法)

第一步 x²÷x=x,從 A 減去 x(x−3);第二步用剩下的一次式再除一次。

L4(接近完整)

長除法:

第 1 步:x²−7x+10 的首項 x² ÷ x = x;x×(x−3) = x²−3x;(x²−7x+10) − (x²−3x) = −4x+10
第 2 步:−4x+10 的首項 −4x ÷ x = −4;(−4)×(x−3) = −4x+12;接著用 (−4x+10) 減去 (−4x+12),剩下的常數就是餘式。
請寫出餘式與結論,並乘回去說明差多少。

L5(完整解答)

長除法:

第 1 步:x²−7x+10 的首項 x² ÷ x = x;x×(x−3) = x²−3x;(x²−7x+10) − (x²−3x) = −4x+10
第 2 步:−4x+10 的首項 −4x ÷ x = −4;(−4)×(x−3) = −4x+12;(−4x+10) − (−4x+12) = −2
餘式是 −2,不是 0,所以 x−3 不是因式。乘回去:(x−3)(x−4)=x²−7x+12,和 A 差 −2。另一個角度:A=(x−2)(x−5),沒有 x−3。

可能的錯法與補救(做完或卡住再看)

可能的錯法:(1) 餘式的符號寫反,寫成 2。乘回去 (x−3)(x−4)=x²−7x+12,A 比它「少」2,所以餘式是 −2(寫 2 是錯的;不過結論仍是「不是」);(2) 商猜成 x−7(只看一次項係數 −7)。乘回去得 x²−10x+21,不等於 A。

補救:餘式 = A − B×Q,要用 A 去減,不是用乘積去減 A。重做時把這一行寫出來。〔回課文:常見的錯 (d)〕

練習 6

判斷 x+2 是不是 3x²−12 的因式。若是,寫出商,並乘回去核對。

提示階梯(L1→L5)
L1(方向)

A 沒有一次項,長除法時要怎麼處理?A 前面還有一個係數 3,會不會影響商?〔回課文:方法一〕

L2(方向)

可以先把 A 的公因數 3 提出來,再分解;也可以直接長除(缺的一次項當作 0x)。

L3(方法)

3x²−12=3(x²−4)=3(x−2)(x+2),看 B=x+2 在不在其中,商要連 3 一起算。

L4(接近完整)

長除法:

第 1 步:3x²−12 的首項 3x² ÷ x = 3x;3x×(x+2) = 3x²+6x;(3x²−12) − (3x²+6x) = −6x−12
第 2 步:−6x−12 的首項 −6x ÷ x = −6;(−6)×(x+2) = −6x−12;(−6x−12) − (−6x−12) = 0
餘式是 0。請寫出商(含係數 3)並乘回去核對。

L5(完整解答)

A=3(x−2)(x+2),B=x+2 是其中一個因式,所以是因式。長除法:

第 1 步:3x²−12 的首項 3x² ÷ x = 3x;3x×(x+2) = 3x²+6x;(3x²−12) − (3x²+6x) = −6x−12
第 2 步:−6x−12 的首項 −6x ÷ x = −6;(−6)×(x+2) = −6x−12;(−6x−12) − (−6x−12) = 0
餘式 0,商 3x−6。乘回去:(x+2)(3x−6)=3x²−12=A。

可能的錯法與補救(做完或卡住再看)

可能的錯法:(1) 把公因數 3 忘掉,商寫成 x−2。乘回去 (x+2)(x−2)=x²−4,只有 A 的三分之一,所以錯(正確商是 3x−6);(2) 相減時忘了變號:(3x²+0x−12)−(3x²+6x) 寫成 6x−12(應是 −6x−12)。依這個錯誤做下去:6x÷x=6,6(x+2)=6x+12,(6x−12)−(6x+12)=−24,誤判餘式為 −24 而說「不是因式」(正確答案是「是」)。

補救:A 缺項時補上 0x 再除;每次相減都要變號再加。〔回課文:常見的錯 (d)〕

練習二:B 的 x 係數不是 1

練習 7

判斷 2x−2 是不是 x²−4x+3 的因式。若是,寫出商,並乘回去核對。

提示階梯(L1→L5)
L1(方向)

B 能提出什麼常數?提出後的形狀和 A 的分解對照看看。〔回課文:定義的第 (3) 點〕

L2(方向)

A 先因式分解;B 提出常數後,和分解結果比較。商可能有分數。〔回課文:方法二〕

L3(方法)

A=(x−1)(x−3),B=2(x−1)。B 是 x−1 的 2 倍,所以商是另一個因式除以 2。

L4(接近完整)

長除法:

第 1 步:x²−4x+3 的首項 x² ÷ 2x = x/2;(x/2)×(2x−2) = x²−x;(x²−4x+3) − (x²−x) = −3x+3
第 2 步:−3x+3 的首項 −3x ÷ 2x = −3/2;(−3/2)×(2x−2) = −3x+3;(−3x+3) − (−3x+3) = 0
餘式是 0。請寫出商並乘回去核對。

L5(完整解答)

A=(x−1)(x−3),B=2(x−1),所以是因式。長除法:

第 1 步:x²−4x+3 的首項 x² ÷ 2x = x/2;(x/2)×(2x−2) = x²−x;(x²−4x+3) − (x²−x) = −3x+3
第 2 步:−3x+3 的首項 −3x ÷ 2x = −3/2;(−3/2)×(2x−2) = −3x+3;(−3x+3) − (−3x+3) = 0
餘式 0,商 x/2−3/2,也就是 (x−3)/2。乘回去:(2x−2)(x/2−3/2)=x²−4x+3=A。

可能的錯法與補救(做完或卡住再看)

可能的錯法:(1) 看到商有分數,就說「不是因式」(正確答案是「是」);(2) 以為 B 是 x−1 的 2 倍,所以商也要乘 2,寫成 2x−6。乘回去 (2x−2)(2x−6)=4x²−16x+12,不等於 A。商要「除以」2。

補救:B 乘了 2,商就要除以 2,這樣 B×Q 才不變。〔回課文:定義的第 (3) 點〕

練習 8

判斷 2x−4 是不是 2x²−x−6 的因式。若是,寫出商,並乘回去核對。

提示階梯(L1→L5)
L1(方向)

B 能提出什麼常數?A 的分解可能是什麼形狀(x² 係數是 2)?〔回課文:方法二〕

L2(方向)

可用長除法,也可以先分解 A。分解時,兩個一次因式的 x 係數相乘要是 2。

L3(方法)

A=(2x+3)(x−2)。B=2(x−2),是 x−2 的 2 倍。商是 (2x+3)÷2。

L4(接近完整)

長除法:

第 1 步:2x²−x−6 的首項 2x² ÷ 2x = x;x×(2x−4) = 2x²−4x;(2x²−x−6) − (2x²−4x) = 3x−6
第 2 步:3x−6 的首項 3x ÷ 2x = 3/2;(3/2)×(2x−4) = 3x−6;(3x−6) − (3x−6) = 0
餘式是 0。請寫出商並乘回去核對。

L5(完整解答)

A=(2x+3)(x−2),B=2(x−2),所以是因式。長除法:

第 1 步:2x²−x−6 的首項 2x² ÷ 2x = x;x×(2x−4) = 2x²−4x;(2x²−x−6) − (2x²−4x) = 3x−6
第 2 步:3x−6 的首項 3x ÷ 2x = 3/2;(3/2)×(2x−4) = 3x−6;(3x−6) − (3x−6) = 0
餘式 0,商 x+3/2。乘回去:(2x−4)(x+3/2)=2x²−x−6=A。

可能的錯法與補救(做完或卡住再看)

可能的錯法:(1) 商猜成 x+3(忘了把 3 也除以 2)。乘回去 (2x−4)(x+3)=2x²+2x−12,不等於 A;(2) 只拿 2x−4 和分解出的 2x+3 比較,不同就說不是(正確答案是「是」;要和每一個因式都比,2x−4=2(x−2) 就是 x−2 的 2 倍)。

補救:B 要和「某一個」因式比較,並且允許差常數倍。〔回課文:常見的錯 (e)〕

練習 9

判斷 3x+2 是不是 6x²+5x−6 的因式。若不是,寫出餘式。

提示階梯(L1→L5)
L1(方向)

這一題 B 的 x 係數是 3,商的係數可能不是整數。要證明「不是」,需要什麼證據?〔回課文:判斷標準〕

L2(方向)

用長除法。第一步 6x²÷3x;第二步再除一次,注意分數的計算。

L3(方法)

A=(2x+3)(3x−2)。B=3x+2 與 3x−2 只差符號,不是常數倍;用長除法確認餘式。

L4(接近完整)

長除法:

第 1 步:6x²+5x−6 的首項 6x² ÷ 3x = 2x;2x×(3x+2) = 6x²+4x;(6x²+5x−6) − (6x²+4x) = x−6
第 2 步:x−6 的首項 x ÷ 3x = 1/3;(1/3)×(3x+2) = x+2/3;接著用 (x−6) 減去 (x+2/3),剩下的常數就是餘式(分數要先通分)。
請寫出餘式與結論。

L5(完整解答)

長除法:

第 1 步:6x²+5x−6 的首項 6x² ÷ 3x = 2x;2x×(3x+2) = 6x²+4x;(6x²+5x−6) − (6x²+4x) = x−6
第 2 步:x−6 的首項 x ÷ 3x = 1/3;(1/3)×(3x+2) = x+2/3;(x−6) − (x+2/3) = −20/3
餘式是 −20/3,不是 0,所以 3x+2 不是 A 的因式。乘回去:(3x+2)(2x+1/3)=6x²+5x+2/3,和 A 差 −20/3。分解角度:A=(2x+3)(3x−2),沒有 3x+2 的常數倍。

可能的錯法與補救(做完或卡住再看)

可能的錯法:(1) 看到 A 的分解裡有 3x−2,就說 3x+2 是因式(正確答案是「不是」;符號不同);(2) 最後一步 −6−2/3 算成 −6+2/3=−16/3(正確是 −20/3)。這個錯誤不改變「不是」的結論,但餘式的值錯了。

補救:分數運算時,−6 − 2/3 要通分成 −18/3 − 2/3。〔回課文:示範四〕

補救一:商有分數,就不是因式嗎?

練習 10

小明做 (x²−x−6) ÷ (2x−6),得到商 x/2+1。他說:「商裡有分數 1/2,所以 2x−6 不是 x²−x−6 的因式。」請指出他的理由錯在哪裡,並判斷 2x−6 到底是不是 x²−x−6 的因式。(小明的作答是為練習設計的例子。)

提示階梯(L1→L5)
L1(方向)

小明的理由是「商有分數」。這個理由和定義有沒有關係?定義對 Q 要求什麼?〔回課文:定義〕

L2(方向)

回到定義:Q 要滿足什麼條件?定義有沒有要求係數是整數?想檢查,就把 B×Q 乘開。〔回課文:判斷標準〕

L3(方法)

把 B 與小明的商相乘並展開,看結果是不是 A。

L4(接近完整)

(2x−6)(x/2+1):2x×x/2=x²,2x×1=2x,−6×x/2=−3x,−6×1=−6,合併得多少?

L5(完整解答)

小明的理由錯:商的係數是分數不影響結論,判斷標準是餘式是否為 0。乘回去:(2x−6)(x/2+1)=x²+2x−3x−6=x²−x−6=A,餘式為 0,所以 2x−6 是 x²−x−6 的因式。另一角度:A=(x−3)(x+2),B=2(x−3)。

可能的錯法與補救(做完或卡住再看)

可能的錯法:(1) 為了避免分數,把商改成整數 x+1。乘回去 (2x−6)(x+1)=2x²−4x−6,不等於 A。商不能亂改,要讓乘回去等於 A;(2) 驗算時漏掉 2x×1,得 x²−3x−6,和 A(x²−x−6)不同;正確的乘開有四項,要全部寫出來。

補救:先寫「判斷標準:餘式是 0」,再乘回去。〔回課文:示範二〕

練習 11

判斷 5x+10 是不是 x²+x−2 的因式。若是,寫出商,並展開乘回去核對。

提示階梯(L1→L5)
L1(方向)

B 能提出什麼常數?提出後 B 和 A 的哪個因式有關?〔回課文:定義的第 (3) 點〕

L2(方向)

把 A 因式分解(兩數積 −2、和 1),和 B 提出常數後比較。

L3(方法)

A=(x+2)(x−1),B=5(x+2),所以商是 (x−1)÷5。

L4(接近完整)

長除法:

第 1 步:x²+x−2 的首項 x² ÷ 5x = x/5;(x/5)×(5x+10) = x²+2x;(x²+x−2) − (x²+2x) = −x−2
第 2 步:−x−2 的首項 −x ÷ 5x = −1/5;(−1/5)×(5x+10) = −x−2;(−x−2) − (−x−2) = 0
餘式是 0。請寫出商並乘回去核對。

L5(完整解答)

A=(x+2)(x−1),B=5x+10=5(x+2),所以是因式。長除法:

第 1 步:x²+x−2 的首項 x² ÷ 5x = x/5;(x/5)×(5x+10) = x²+2x;(x²+x−2) − (x²+2x) = −x−2
第 2 步:−x−2 的首項 −x ÷ 5x = −1/5;(−1/5)×(5x+10) = −x−2;(−x−2) − (−x−2) = 0
餘式 0,商 x/5−1/5,也就是 (x−1)/5。乘回去:(5x+10)(x/5−1/5)=x²−x+2x−2=x²+x−2=A。

可能的錯法與補救(做完或卡住再看)

可能的錯法:(1) 以為 B 是 x+2 的 5 倍,商也要乘 5,寫成 5x−5。乘回去 (5x+10)(5x−5)=25x²+25x−50,不等於 A(多了 25 倍)。商要除以 5;(2) 看到 A 的分解 (x+2)(x−1) 與 B=5x+10 長得不一樣,就說不是因式(正確答案是「是」)。

補救:B 乘 5,Q 就除以 5。〔回課文:定義的第 (3) 點〕

練習 12

阿志算 (x²+5x) ÷ (2x+3),得到商 x/2+7/4。他說:「商有分數,所以 2x+3 不是 x²+5x 的因式。」他的結論和理由,各是對還是錯?正確的判斷理由是什麼?(阿志的作答是為練習設計的例子。)

提示階梯(L1→L5)
L1(方向)

結論「不是因式」和理由「商有分數」要分開檢查。先問:商有分數,是不是判斷標準?〔回課文:判斷標準〕

L2(方向)

判斷標準是餘式是不是 0。阿志只給了商,沒給餘式;請你補算。〔回課文:方法一〕

L3(方法)

把 B×Q 乘開,看和 A 差多少。

L4(接近完整)

長除法:

第 1 步:x²+5x 的首項 x² ÷ 2x = x/2;(x/2)×(2x+3) = x²+3x/2;(x²+5x) − (x²+3x/2) = 7x/2
第 2 步:7x/2 的首項 7x/2 ÷ 2x = 7/4;(7/4)×(2x+3) = 7x/2+21/4;(7x/2) − (7x/2+21/4) = −21/4
餘式是 −21/4。請寫出你對阿志結論與理由的評價。

L5(完整解答)

長除法:

第 1 步:x²+5x 的首項 x² ÷ 2x = x/2;(x/2)×(2x+3) = x²+3x/2;(x²+5x) − (x²+3x/2) = 7x/2
第 2 步:7x/2 的首項 7x/2 ÷ 2x = 7/4;(7/4)×(2x+3) = 7x/2+21/4;(7x/2) − (7x/2+21/4) = −21/4
餘式是 −21/4,不是 0,所以 2x+3 不是 A 的因式:阿志的結論對。但理由錯:商有分數不是理由(示範二的商也有分數卻是因式),真正的理由是餘式不是 0。乘回去:(2x+3)(x/2+7/4)=x²+5x+21/4,和 A 差 −21/4。

可能的錯法與補救(做完或卡住再看)

可能的錯法:(1) 以為分數沒關係,就說 2x+3 是因式(正確答案是「不是」)。乘回去 (2x+3)(x/2+7/4)=x²+5x+21/4,不等於 A;(2) 餘式符號算反,寫 21/4(正確是 −21/4)。A 比 B×Q 少 21/4,所以餘式是負的。

補救:對的結論也要有對的理由:餘式不是 0。〔回課文:示範四〕

補救二:另外三種常見的錯

練習 13

小華說:「x²−5x+6 的常數項是 6,所以 x−6 是它的因式。」請指出他錯在哪裡,並判斷 x−6 到底是不是 x²−5x+6 的因式。(小華的作答是為練習設計的例子。)

提示階梯(L1→L5)
L1(方向)

只看常數項 6,夠不夠證明 B 是因式?要用什麼證據才算數?〔回課文:判斷標準〕

L2(方向)

可以乘回去,也可以長除法,也可以先分解 A。〔回課文:怎麼判斷〕

L3(方法)

把 A 分解成兩個一次式(積 6、和 −5),看有沒有 x−6。

L4(接近完整)

長除法:

第 1 步:x²−5x+6 的首項 x² ÷ x = x;x×(x−6) = x²−6x;(x²−5x+6) − (x²−6x) = x+6
第 2 步:x+6 的首項 x ÷ x = 1;1×(x−6) = x−6;(x+6) − (x−6) = 12
餘式是 12。請寫出結論。

L5(完整解答)

小華只比對了常數項,這不是判斷標準。A=(x−2)(x−3),沒有 x−6。長除法:

第 1 步:x²−5x+6 的首項 x² ÷ x = x;x×(x−6) = x²−6x;(x²−5x+6) − (x²−6x) = x+6
第 2 步:x+6 的首項 x ÷ x = 1;1×(x−6) = x−6;(x+6) − (x−6) = 12
餘式 12,不是 0,所以 x−6 不是因式。乘回去:(x−6)(x+1)=x²−5x−6,和 A 差 12。

可能的錯法與補救(做完或卡住再看)

可能的錯法:(1) 想把 6 拆成 −6 和 −1:(x−6)(x−1)=x²−7x+6,一次項 −7x 對不上 A 的 −5x;(2) 餘式符號寫成 −12。乘回去 (x−6)(x+1)=x²−5x−6,A 比它多 12,所以餘式是 12。

補救:拆常數項時,和也要對得上(積 6、和 −5 的是 −2 和 −3)。〔回課文:常見的錯 (b)〕

練習 14

小宇用長除法判斷 x−2 是不是 x²+4x−12 的因式,過程如下:

第 1 步:x²÷x=x;x×(x−2)=x²−2x;(x²+4x−12)−(x²−2x)=2x−12。
第 2 步:2x÷x=2;2×(x−2)=2x−4;(2x−12)−(2x−4)=−8。餘式 −8,所以 x−2 不是因式。
請指出他錯在哪一步、為什麼,並寫出正確的判斷。(小宇的作答是為練習設計的例子。)

提示階梯(L1→L5)
L1(方向)

小宇的哪一步做的是減法?減去 x²−2x 時,每一項都處理對了嗎?〔回課文:方法一的第③點〕

L2(方向)

把第 1 步的減法重新算一次,括號展開時每一項都要變號。

L3(方法)

第 1 步的一次項要算 4x − (−2x);更正後再繼續第 2 步,看餘式是多少。

L4(接近完整)

正確的長除法:

第 1 步:x²+4x−12 的首項 x² ÷ x = x;x×(x−2) = x²−2x;(x²+4x−12) − (x²−2x) = 6x−12
第 2 步:6x−12 的首項 6x ÷ x = 6;6×(x−2) = 6x−12;(6x−12) − (6x−12) = 0
請寫出結論。

L5(完整解答)

錯在第 1 步的相減:4x − (−2x) 應該是 4x+2x=6x,小宇算成 4x−2x=2x(忘了變號)。正確過程:

第 1 步:x²+4x−12 的首項 x² ÷ x = x;x×(x−2) = x²−2x;(x²+4x−12) − (x²−2x) = 6x−12
第 2 步:6x−12 的首項 6x ÷ x = 6;6×(x−2) = 6x−12;(6x−12) − (6x−12) = 0
餘式是 0,所以 x−2 是因式,商 x+6。乘回去:(x−2)(x+6)=x²+4x−12=A。

可能的錯法與補救(做完或卡住再看)

可能的錯法:(1) 更正時只改結論卻沿用小宇的商 x+2:(x−2)(x+2)=x²−4,不等於 A(正確商是 x+6);(2) 第 1 步改對得 6x−12 後,忘了把 −12 一起帶下來,寫成 6x÷x=6,6(x−2)=6x−12,6x − (6x−12) = 12,誤判餘式 12 而說不是因式(正確餘式是 0)。

補救:減法一律先把被減式的每一項變號,再逐項相加。〔回課文:常見的錯 (d)〕

練習 15

小琪判斷 x+2 是不是 x²+2x−8 的因式:「x²÷x=x,−8÷2=−4,所以商是 x−4。首項和末項都對得上,所以 x+2 是因式。」請指出她錯在哪裡,並寫出正確的判斷。(小琪的作答是為練習設計的例子。)

提示階梯(L1→L5)
L1(方向)

只對首項和末項,夠不夠證明 A=B×Q?乘回去時要看哪些項?〔回課文:常見的錯 (c)〕

L2(方向)

把 B 和小琪的商 x−4 完整乘開,和 A 比較每一項。

L3(方法)

乘開後比一次項的係數。再用長除法求真正的商與餘式。

L4(接近完整)

小琪的乘積:(x+2)(x−4)=x²−2x−8。正確的長除法:

第 1 步:x²+2x−8 的首項 x² ÷ x = x;x×(x+2) = x²+2x;(x²+2x−8) − (x²+2x) = −8
請寫出結論。

L5(完整解答)

小琪錯在只驗首項與末項。乘開 (x+2)(x−4)=x²−2x−8,一次項是 −2x,不是 A 的 +2x,所以對不上。正確的長除法:

第 1 步:x²+2x−8 的首項 x² ÷ x = x;x×(x+2) = x²+2x;(x²+2x−8) − (x²+2x) = −8
餘式是 −8,不是 0,所以 x+2 不是因式。另一角度:A=(x+4)(x−2),沒有 x+2。

可能的錯法與補救(做完或卡住再看)

可能的錯法:(1) 修正時把商改成 x+4(因為 A 的分解有 x+4):(x+2)(x+4)=x²+6x+8,不等於 A。x+4 是 A 的因式,不是 A÷B 的商;(2) 餘式寫成 8(符號錯)。(x+2)×x=x²+2x,A 比它少 8,餘式是 −8。

補救:乘回去要把每一項都乘開,並逐項和 A 比較。〔回課文:常見的錯 (c)〕

遷移:換個情境

練習 16

(教學情境)一塊長方形地的面積是 6x²+7x+2 平方公尺(x>0),施工圖上寫一邊長 4x+2 公尺。這個邊長有可能嗎?如果可能,另一邊長是多少公尺?

提示階梯(L1→L5)
L1(方向)

面積=長×寬。已知面積和一邊,要求另一邊,是用哪一種運算?什麼條件下,這個邊長才合理?〔回課文:為什麼需要判斷〕

L2(方向)

這就是 A÷B。要看餘式是不是 0;長度可不可以有分數係數,要看情境。〔回課文:判斷標準〕

L3(方法)

用長除法求另一邊,並乘回去看是不是等於面積。

L4(接近完整)

長除法:

第 1 步:6x²+7x+2 的首項 6x² ÷ 4x = 3x/2;(3x/2)×(4x+2) = 6x²+3x;(6x²+7x+2) − (6x²+3x) = 4x+2
第 2 步:4x+2 的首項 4x ÷ 4x = 1;1×(4x+2) = 4x+2;(4x+2) − (4x+2) = 0
餘式是 0。請寫出另一邊長並乘回去核對。

L5(完整解答)

面積 = 長×寬,所以要看 4x+2 是不是 6x²+7x+2 的因式。長除法:

第 1 步:6x²+7x+2 的首項 6x² ÷ 4x = 3x/2;(3x/2)×(4x+2) = 6x²+3x;(6x²+7x+2) − (6x²+3x) = 4x+2
第 2 步:4x+2 的首項 4x ÷ 4x = 1;1×(4x+2) = 4x+2;(4x+2) − (4x+2) = 0
餘式 0,所以可能,另一邊長是 3x/2+1 公尺(也就是 (3x+2)/2 公尺)。乘回去:(4x+2)(3x/2+1)=6x²+7x+2=A。邊長可以有分數係數,所以沒有問題。

可能的錯法與補救(做完或卡住再看)

可能的錯法:(1) 看到商有分數,就說邊長不可能(正確答案是「可能」;長度可以是分數倍的 x);(2) 把 B 提出 2 得 2(2x+1),分解得 A=(2x+1)(3x+2),就說另一邊是 3x+2。乘回去 (4x+2)(3x+2)=12x²+14x+4,是 A 的 2 倍,所以錯;商要除以 2。

補救:B 提出的常數要補回來:另一邊 = (3x+2)÷2。〔回課文:定義的第 (3) 點〕

練習 17

已知二次式 x²+kx−6 有一次因式 x−2(k 是常數),求 k 的值。

提示階梯(L1→L5)
L1(方向)

如果 x−2 是因式,A 可以寫成 (x−2) 乘上什麼形狀的式子?這個式子裡有幾個未知數?〔回課文:定義〕

L2(方向)

設 Q=x+m(x² 係數要是 1),展開 (x−2)(x+m),再和 x²+kx−6 比較。

L3(方法)

比較常數項:(x−2)(x+m) 的常數項是 −2m,要等於 −6。

L4(接近完整)

由 −2m=−6 得 m=3。再比較一次項係數:k 與 m 有什麼關係?

L5(完整解答)

設 x²+kx−6=(x−2)(x+m)=x²+(m−2)x−2m。比較常數項:−2m=−6,m=3。比較一次項:k=m−2=1。所以 k=1。核對:x²+x−6=(x−2)(x+3),x−2 確實是因式;長除法商 x+3、餘式 0。

可能的錯法與補救(做完或卡住再看)

可能的錯法:(1) 常數項寫成 2m=−6(把 −2m 的負號弄丟),得 m=−3,k=m−2=−5。檢查:x²−5x−6 除以 x−2,商 x−3、餘式 −12,不是 0,所以 x−2 不是它的因式,這個 k 錯;(2) 把 B=x−2 看成 x+2,展開 (x+2)(x+m)=x²+(m+2)x+2m,由 2m=−6 得 m=−3,k=m+2=−1。檢查:x²−x−6 除以 x−2,商 x+1、餘式 −4,不是 0,所以不是因式。

補救:展開 (x−2)(x+m)=x²+(m−2)x−2m,一次項係數是 m−2、常數項是 −2m,兩個符號都要看清楚。〔回課文:定義〕

練習 18

二次式 A=x²−x−6。在下面六個一次式中,有幾個是 A 的因式? x−3、x+2、2x+4、3x−9、x+3、x−2。請寫出你的判斷方法與每一個的理由。

提示階梯(L1→L5)
L1(方向)

六個都用長除法太慢。有沒有辦法一次看清楚?先把 A 因式分解。〔回課文:方法二〕

L2(方向)

A 分解成兩個一次式。備選式和這兩個因式的關係,只有「差常數倍」才算。

L3(方法)

A=(x−3)(x+2)。逐一看:哪些是 x−3 的非零常數倍?哪些是 x+2 的非零常數倍?

L4(接近完整)

x−3 與 3x−9=3(x−3) 是同一類;x+2 與 2x+4=2(x+2) 是同一類;x+3、x−2 只是符號不同,不屬於兩類。請數一數。

L5(完整解答)

A=(x−3)(x+2)。逐一檢查(長除法核對):x−3:餘式 0,商 x+2,是因式。 x+2:餘式 0,商 x−3,是因式。 2x+4:餘式 0,商 x/2−3/2,是因式。 3x−9:餘式 0,商 x/3+2/3,是因式。 x+3:商 x−4,餘式 6,不是因式。 x−2:商 x+1,餘式 −4,不是因式。 共 4 個是因式(x−3、x+2、2x+4、3x−9);x+3、x−2 不是。

可能的錯法與補救(做完或卡住再看)

可能的錯法:(1) 只算和分解結果完全相同的式子,得到 2 個(正確是 4 個;2x+4 和 3x−9 是常數倍,也是因式);(2) 只比數字、不看符號,把 x+3 和 x−2 也算進去,得到 6 個(正確是 4 個;x+3 的餘式是 6,x−2 的餘式是 −4,都不是 0)。

補救:只有「差非零常數倍」才算同一個因式,符號不同不算。〔回課文:常見的錯 (a)(b)(e)〕