การแยกตัวประกอบของพหุนามดีกรีสอง
1.2.3 การแยกตัวประกอบของพหุนามดีกรีสองตัวแปรเดียว
ในรูป ax2 + bx + c เมื่อ a , b , c เป็นจำนวนเต็ม และ a ≠ 0 , a ≠ 1 , c ≠ 0
เพื่อความสะดวกในการหาข้อสรุปของวิธีการแยกตัวประกอบของพหุนาม ax2+ bx + c เราจะเรียก
ax2 ว่า พจน์หน้า เรียก bx ว่า พจน์กลาง และเรียก c ว่า พจน์หลัง
พิจารณาการคูณพหุนามดีกรีหนึ่งต่อไปนี้โดยใช้สมบัติการแจกแจง
(2x – 3)(3x + 1) = (2x – 3)(3x) + (2x – 3)(1)
= (6x2 – 9x) + (2x – 3)
= 6x2 + (–9x + 2x) – 3
= 6x2 – 7x – 3
ดังนั้น ในการแยกตัวประกอบของ 6x2 – 7x – 3 จะทำดังนี้
1. หาพหุนามดีกรีหนึ่งสองพหุนามที่คูณกันแล้วได้พจน์หน้าคือ 6x2 ซึ่งอาจเป็น 2x กับ 3x หรือ
x กับ 6x เขียนสองพหุนามนั้นเป็นพจน์หน้าของพหุนามในวงเล็บสองวงเล็บ ดังนี้
(2x )(3x ) หรือ (x )(6x )
2. หาจำนวนสองจำนวนที่คูณกันแล้วได้พจน์หลังคือ – 3 ซึ่งอาจเป็น 3 กับ – 1 หรือ – 3 กับ 1
แล้วเขียนจำนวนทั้งสองนี้เป็นพจน์หลังของพหุนามในแต่ละวงเล็บที่ได้ในข้อ 1. ซึ่งทำให้เกิดกรณีที่
ต้องพิจารณา 8 กรณี ดังนี้
1). (2x + 3)(3x – 1)
2). (2x – 1)(3x + 3)
3). (2x – 3)(3x + 1)
4). (2x + 1)(3x – 3)
5). (x + 3)(6x – 1)
6). (x – 1)(6x + 3)
7). (x – 3)(6x + 1)
8). (x + 1)(6x – 3)
3. นำผลที่ได้ในข้อ 2 มาหาพจน์กลางทีละกรณี จนกว่าจะได้พจน์กลางเป็น –7x ดังนี้
1).
ได้พจน์กลางเป็น 9x + (–2x) = 7x
2).
ได้พจน์กลางเป็น (– 3x) + 6x = 3x
3).
ได้พจน์กลางเป็น (–9x) + 2x = –7x
จะเห็นว่า เมื่อถึงกรณี 3) จะได้พจน์กลางของพหุนามที่เป็นผลคูณเท่ากับ –7x
ดังนั้นไม่ต้องพิจารณากรณีอื่น ๆ อีก นั่นคือ แยกตัวประกอบของพหุนาม 6x2 – 7x – 3 ได้ดังนี้
6x2 – 7x – 3 = (2x – 3)(3x + 1)
ตัวอย่างที่ 11 จงแยกตัวประกอบของ 8x2 – 26x + 15
วิธีทำ เนื่องจาก (2x)(4x) = 8x2 และ (– 5)(– 3) = 15
(2x)(–3) + (–5)(4x) = –6x + (–20x) = –26x
8x2 – 26x + 15 = (2x – 5)(4x – 3)
ตัวอย่างที่ 12 จงแยกตัวประกอบของ 4x2 + 13x + 10
วิธีทำ 4x2 + 13x + 10 = (4x + 5)(x + 2)
ตัวอย่างที่ 13 จงแยกตัวประกอบของ 12x2 + 5x – 2
วิธีทำ 12x2 + 5x – 2 = (4x – 1)(3x + 2)
ตัวอย่างที่ 14 จงแยกตัวประกอบของ 6x2 – 10x – 4
วิธีทำ
วิธีที่ 1 6x2 – 10x – 4 = 2(3x2 – 5x – 2)
ดังนั้น 6x2 – 10x – 4 = 2(3x + 1)(x – 2)
วิธีที่ 2 6x2 – 10x – 4 = (3x + 1)(2x – 4)
ดังนั้น 6x2 – 10x – 4 = 2(3x + 1)(x – 2)
วิธีที่ 3 6x2 – 10x – 4 = (6x + 2)(x – 2)
ดังนั้น 6x2 – 10x – 4 = 2(3x + 1)(x – 2)
ตัวอย่างที่ 15 จงแยกตัวประกอบของ –3x2 + 10x + 8
วิธีทำ
วิธีที่ 1 –3x2 + 10x + 8 = (3x + 2)(– x + 4)
หรือ –3x2 + 10x + 8 = (–3x – 2)(x – 4)
วิธีที่ 2 เนื่องจาก –3x2 + 10x + 8 = (–1)(3x2 – 10x – 8)
= (–1)(3x + 2)(x – 4)
ดังนั้น –3x2 + 10x + 8 = (3x + 2)(– x + 4)
หรือ –3x2 + 10x + 8 = (–3x + 2)(x – 4)