DSE 數學|餘式定理與因式定理 備課指引(導師用)|代一個數,省一次長除法
- 2026-11-03
學生一見三次多項式就開始寫長除法,寫到第三行就錯號。這一堂把「除以 x − a 的餘數」變成「代入 a」,再做兩次示範讓他知道:長除法只是備用,代數才是主路。
本堂目標 學生能夠:① 用 P(a) 求 P(x) 除以 (x − a) 的餘數,x³ − 4x² + x + 6 除以 (x − 3) 餘 0;② 用綜合除法處理 2x³ + x² − 13x + 6 除以 (x − 2),得商 2x² + 5x − 3;③ 由兩個已知因式解未知係數,得 a = −4、b = 10 並補齊第三個因式 (x − 5);④ 講出餘式定理只適用於一次除式,除以 (x − 1)(x + 2) 時要分別代入而不是除一次。
01 先備知識(開課前 3 分鐘快檢)
以下任何一項未過關,本堂就會卡住,先補該項:
| 技能 | 快檢題 | 過關標準 |
|---|---|---|
| 多項式代入 | P(x) = x² − 3x + 2,P(4) 等於幾多? | 16 − 12 + 2 = 6 |
| 因式分解 | x² − 5x + 6 分解成咩? | (x − 2)(x − 3) |
| 除法 | 12x³ ÷ 3x 等於幾多? | 4x² |
| 餘數概念 | 17 除以 5 的商與餘數? | 商 3 餘 2,即 17 = 5 × 3 + 2 |
02 課堂流程(60 分鐘)
| 時間 | 環節 | 導師做什麼 | 學生做什麼 |
|---|---|---|---|
| 0–8 分 | 開場衝突 | 問:x³ − 4x² + x + 6 除以 (x − 3),唔做長除法點算? | 講出「代 x = 3」就夠 |
| 8–20 分 | 餘式定理 | 示範 P(3) = 0 與 P(½) = 45/8 兩個對比 | 分清「整除」與「有餘數」 |
| 20–32 分 | 綜合除法 | 把 2、1、−13、6 落表,除數寫 2 | 寫出商 2x² + 5x − 3 |
| 32–44 分 | 因式定理 | 由 P(2) = 0 反推 (x − 2) 是因式,再分解到底 | 三個根寫齊 2、½、−3 |
| 44–54 分 | 未知係數 | x³ + ax² − 7x + b 被 (x − 1) 與 (x + 2) 整除 | 解出 a = −4、b = 10 |
| 54–60 分 | 收尾 | 叫學生用第三個根 5 驗算 | 寫離場檢查第一題 |
03 講解腳本(照著說就可以)
第一幕:餘式定理不是新公式,是除法的定義
P(x) = (x − a)Q(x) + R。除以一次式,餘式一定是一個常數 R,不會有 x。代入 x = a,左邊得 P(a),右邊 (a − a)Q(a) 變零,只剩 R。學生如果只背「代 a 就係餘數」,遇到除式是 (2x − 1) 就會代 1 而不是 ½,所以一開始要把「令除式等於零的那個數」講清楚:2x − 1 = 0 得 x = ½。
留在黑板的一句:餘數是代入的結果,不是長除法的副產品。
第二幕:綜合除法是省紙,不是新方法
把係數 2、1、−13、6 排好,左邊寫 2:第一粒直接落,2 × 2 = 4 加上 1 得 5,5 × 2 = 10 加上 −13 得 −3,−3 × 2 = −6 加上 6 得 0。最後一格是餘數,前面幾格是商 2x² + 5x − 3。要學生每次寫完都檢查次數:三次除一次,商一定是二次。
留在黑板的一句:寫完商先數次數,次數對才計數值。
第三幕:兩個因式等於兩條方程
P(x) = x³ + ax² − 7x + b 被 (x − 1) 與 (x + 2) 整除,即 P(1) = 0 與 P(−2) = 0。代入得 a + b = 6 與 4a + b = −6,相減得 3a = −12,a = −4,b = 10。補齊後 P(x) = x³ − 4x² − 7x + 10 = (x − 1)(x + 2)(x − 5),第三個根是 5,正好用來驗算。
留在黑板的一句:每個因式送一條方程,兩條方程解兩個未知。
04 必教題型與步驟
| 題型 | 例子 | 步驟 | 答案 |
|---|---|---|---|
| 求餘數 | x³ − 4x² + x + 6 除以 (x − 3) 的餘數 | ① 令除式 = 0 得 x = 3 ② 代入 P(3) ③ 負數要加括號計 | 0(即整除) |
| 求餘數(除式有係數) | 同上多項式除以 (2x − 1) 的餘數 | ① 2x − 1 = 0 得 x = ½ ② 代入,注意 (½)³ = ⅛ ③ 通分 | 45/8 = 5.625 |
| 因式分解三次式 | 分解 2x³ + x² − 13x + 6 | ① 試 P(2) 得 0 ② 綜合除法得商 2x² + 5x − 3 ③ 再分解商 | (x − 2)(2x − 1)(x + 3) |
| 未知係數 | x³ + ax² − 7x + b 被 (x − 1) 及 (x + 2) 整除,求 a、b | ① 兩次代入得兩條方程 ② 相減消 b ③ 回代驗算第三個根 | a = −4,b = 10 |
合理性檢查(一定要教):次數檢查:三次式除以一次式,商一定是二次,餘式一定是常數;如果商寫成三次,就是漏了降次。數值檢查:整除的題目 P(a) 一定得 0,計到 0.0001 之類多數是四捨五入而不是整除。分數代入時分子分母都要立方,½ 的立方是 ⅛ 不是 ½,這一格最多人錯。未知係數解完要回代其中一條原方程,兩條都成立才算完成。
05 獨立練習三題
| 題目 | 答案 | 想觀察什麼 |
|---|---|---|
| P(x) = 2x³ + x² − 13x + 6,求 P(2) 與 P(−3) | P(2) = 0,P(−3) = −54 + 9 + 39 + 6 = 0 | 兩個都係 0 代表兩個都係因式 |
| 分解 2x³ + x² − 13x + 6 的全部因式 | (x − 2)(2x − 1)(x + 3) | 用 x = ½ 驗第二個括號 |
| x³ + ax² − 7x + b 被 (x − 1)(x + 2) 整除,求 a + b | a = −4、b = 10,故 a + b = 6 | 題目問 a + b,唔係各自 |
06 學生常見錯誤與糾正句
| 錯誤 | 學生通常這樣寫 | 導師這樣說 |
|---|---|---|
| 除式有係數時代錯數 | 「2x − 1 即係 x = 1,所以代 P(1)」 | 「令除式等於零:2x − 1 = 0,x 係 ½。你代 1 求出嚟嘅係除以 (x − 1) 嘅餘數。」 |
| 餘式寫成有 x | 「餘式係 3x + 1」 | 「除以一次式,餘式只會是一個數。出現 x 代表你其實未除完,或者把商的一部份當成餘式。」 |
| 忘記降次 | 「商係 2x³ + 5x − 3」 | 「三次除一次,商係二次。你嘅第一項應該係 2x²,睇下次數先落筆。」 |
| 用餘式定理處理二次除式 | 「除以 (x − 1)(x + 2),我代 x = 1 就得餘數 0」 | 「餘式定理只管一次除式。二次除式的餘式可以是一次式 ax + b,要設兩個未知再代入兩個值。」 |
07 家課建議(直接指到練習卷題號)
- 數學科章節索引 先重溫「二次方程與判別式」,再做卷內第 1、2 題
- 二次方程與判別式 做完第 3 題(已知一根求另一根),再做本科練習第 4 至 6 題
- 圖像與多項式 選做:用圖像解釋為何 P(a) = 0 代表曲線與 x 軸相交
08 離場檢查(最後 5 分鐘)
| 題目 | 答案 | 判定 |
|---|---|---|
| x³ − 4x² + x + 6 除以 (x − 3) 的餘數 | 0 | 錯:代了 x = −3 |
| 同上,除以 (2x − 1) 的餘數 | 45/8 | 錯:代了 x = 1 |
| 2x³ + x² − 13x + 6 的因式 | (x − 2)(2x − 1)(x + 3) | 錯:只寫 (x − 2) 就停 |
| 除以二次式的餘式次數 | 最多一次(ax + b) | 錯:答「一定是常數」 |
09 導師常問
點解代 a 就等於餘數?
因為 P(x) = (x − a)Q(x) + R,代 x = a 時前項變零,只剩 R。這不是技巧,是等式本身。
幾時用長除法,幾時用綜合除法?
除式是一次式用綜合除法最快;除式是二次或以上就要用長除法,因為綜合除法只對一次除式成立。
未知係數的題目一定要兩條方程?
兩個未知就要兩條方程,所以題目一定給你兩個條件,例如兩個因式、兩個餘數,或者一個因式加一個餘數。
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