學生一見三次式除以一次式就想跳過,考場上卻連「商幾次」都寫錯。這一堂只用三步手勢加兩個定理,把除法變成可檢查的流程。
本堂目標 學生能夠:① 用長除法把 3 次多項式除以一次式,寫出 2 次商與餘式;② 用餘式定理直接代入求餘式,並講出為何可以不做除法;③ 用因式定理判斷一次式是否因式,把三次式完全分解成三個一次因式。
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 |
| 多項式次數 |
3x³ − 5x² + 2x − 7 的次數是多少 |
3 次(最高次項的指數) |
| 代入運算 |
把 x = 2 代入 3x³ 得多少 |
24 |
| 基本因式分解 |
x² − 2x − 3 如何分解 |
(x − 3)(x + 1) |
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 |
開場對比 |
同一題用長除法與代入法各做一次,問哪個快 |
比較兩個餘式 |
| 8–20 分 |
長除法三步 |
除、乘、減,拉下一項;3x³−5x²+2x−7 除以 x−2 |
自己除一次 |
| 20–32 分 |
餘式定理 |
除式 x−a 餘 p(a),用 p(2)=1 對答案 |
口算三個代入 |
| 32–44 分 |
除式 ax−b |
2x−1 要代 x=0.5,餘 4 |
自己算一次 |
| 44–56 分 |
因式定理 |
x³−4x²+x+6 試 ±1、±2、±3 找根,再分解 |
四人一組各試一個數 |
| 56–60 分 |
離場檢查 |
三題收回即批 |
獨立完成 |
03 講解腳本(照著說就可以)
第一幕:長除法只有三個動作:除、乘、減
第一步除:3x³ ÷ x 得 3x²,寫在商的位置。第二步乘:3x² × (x−2) = 3x³ − 6x²。第三步減:(3x³ − 5x²) − (3x³ − 6x²) = x²,然後拉下 +2x。
重複三次得到商 3x² + x + 4、餘 1。缺項一定要補 0(例如 x³ + 1 要寫成 x³ + 0x² + 0x + 1),否則一定對錯位。
要學生做:把三次「乘」的結果寫在另一行,逐行對位,錯位就重做。
第二幕:餘式定理:把除法換成一次代入
p(x) 除以 (x − a),餘式就是 p(a)。用剛才的題目驗:p(2) = 3(8) − 5(4) + 2(2) − 7 = 1,與長除法一致。
推廣一層:除式是 ax − b 時,令 ax − b = 0 得 x = b/a,餘式是 p(b/a)。所以 2x − 1 要代 0.5。另以 2x³ + 3x² − 4x + 5 為例,p(0.5) = 4,不是代 −0.5,也不是代 1。
要學生講:為甚麼除式次數越低,代入法越省時;如果除式是二次,餘式會是甚麼形狀。
第三幕:因式定理:餘式為 0 就是因式
由餘式定理直接推出:p(a) = 0 等價於 (x − a) 是因式。試 x³ − 4x² + x + 6:p(2) = 8 − 16 + 2 + 6 = 0,所以 (x − 2) 是因式,長除得商 x² − 2x − 3,再分解成 (x − 3)(x + 1)。三個根是 2、3、−1。
檢查:三根相乘 = −6,正好等於 −(常數項) ÷ 首項係數 = −6;這個檢查三十秒做完,錯根一定捉到。
要學生做:先用常數項 6 的因數列出候選 ±1、±2、±3、±6,再逐個代入,不准亂試。
04 必教題型與步驟
| 題型 |
例子 |
步驟 |
答案 |
| 長除法求商與餘 |
三次式除以一次式 |
除、乘、減、拉,逐行對位 |
商次數=被除次數 − 1 |
| 餘式定理 |
求除以 x−a 或 ax−b 的餘式 |
先令除式為 0 解 a,再代 p(a) |
2x−1 要代 0.5 |
| 因式定理與完全分解 |
證明一次式是因式並分解到底 |
代入得 0 → 長除 → 再分解 |
最後寫齊所有根 |
| 未知係數題 |
已知餘式求 k |
先寫 p(a) 的表達式,再令等於已知餘式 |
記得餘式可為負 |
合理性檢查(一定要教):合理性檢查:商是 3x² + x + 4(二次),因為被除式三次、除式一次;餘式必須是常數,不可能仍含 x;p(2) = 1 與長除法餘 1 一致;三個根 2、3、−1 乘積 −6,與常數項 6 相符。
05 獨立練習三題
| 題目 |
答案 |
想觀察什麼 |
| 長除法 |
2x³ + x² − 5x + 3 除以 x + 1 |
逐行對位,缺項補 0 |
| 餘式定理 |
同一題改用代入法求餘式 |
兩個答案要一樣 |
| 因式定理 |
x³ − 2x² − 5x + 6 的因式 |
候選 ±1、±2、±3、±6 |
| 未知係數 |
p(x) = x³ + kx − 4 除以 x − 2 餘 6,求 k |
先寫 p(2) 再解方程 |
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 |
| 長除法錯位 |
把 3x² 乘出來的項對到 x² 行 |
「x³ 對 x³、x² 對 x²;錯一行,之後全錯。」 |
| 除式 ax−b 代錯值 |
2x − 1 代 x = −0.5 |
「令 2x − 1 = 0,x 是幾多?先解方程才代入。」 |
| 餘式寫成含 x 的表達式 |
餘式答「x + 1」 |
「除式是一次,餘式只能是常數;含 x 即代表你除唔夠次。」 |
| 找到一個根就停手 |
只寫 (x − 2) 就當分解完 |
「題目要完全分解,商仍然二次,要繼續拆到三個一次因式。」 |
07 家課建議(直接指到練習卷題號)
08 離場檢查(最後 5 分鐘)
| 題目 |
答案 |
判定 |
| p(x) 除以 x − 2 的餘式 |
p(2),本例為 1 |
答「做長除法先」=回到第一幕 |
| 2x − 1 要代入哪個值 |
x = 0.5 |
答「−0.5」=重講第二幕 |
| x³ − 4x² + x + 6 的三個根 |
2、3、−1 |
只答一個=重講第三幕 |
09 導師常問
長除法一定要寫?
餘式定理快,但長除法給你商;題目要分解就一定要除。兩者是互補,不是替代。
可以只用計算機試根嗎?
可以用來核對,但步驟分在候選與代入;先列常數項的因數,再逐個代。
三次式一定有三個實根嗎?
不一定,可以有重根或一實兩複;DSE 題目多數設計成三個實根,但答案要按題意寫。
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