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📐 數學 · 第 1 堂

多項式運算 — 四招穩拿學測必考2-3題

⏱ 約 30 分鐘📝 12 題深度測驗
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👁️ 閉目養神,準備衝刺 💪

📖 一、核心觀念完整教學

🔥 學測必考

本單元是學測數學A的必考基石,每年固定出現2-3題,考點集中在餘式定理、因式定理、綜合除法與因式分解。只要掌握四招,就能輕鬆拿分。以下拆解四個主題,帶你逐一擊破。

🔍 主題點1:綜合除法——一次除式的速算神器

觀念:多項式除以一次式(x-c)時,傳統長除法步驟繁瑣,綜合除法只計算係數,快又不易錯。

綜合除法步驟:
1. 寫下除式 x-c 的相反數 c。
2. 排列被除式降冪係數,缺項補 0。
3. 首項係數直接下拉。
4. 乘 c 後加到下一項,依序進行。
5. 最後一數為餘式,前面為商式的係數(次數降一階)。
除式相反數例如除式為 x-3,c=3;若為 x+2,則 c=-2。🔥考點:正負號失誤最常見
缺項補 0缺少某次項時,係數位置填 0,否則會造成錯位。🔥考點:學測常出現缺二次項的多項式
最終餘式判斷最後一個數字即餘式,若為0表示整除。🔥考點:整除時商式可直接用來因式分解
🔑 關鍵提醒:綜合除法僅適用除式為一次式,若除式為二次以上,必須改用長除法或待定係數法。
🤔 易混淆辨析:綜合除法與長除法使用時機
當除式為 x-c 時,綜合除法效率最高;但除式為 ax-b(a≠1)時,可將原多項式先除以 a,或直接以長除法處理以免出錯。遇到二次除式如 x²-3x+2,一定要回歸長除法,切忌誤用綜合除法。

🔍 主題點2:餘式定理——代入一秒得餘式

觀念:當除式為一次式 x-a 時,餘式 = f(a)。無需真正相除,直接代入多項式即可。

餘式定理:多項式 f(x) 除以 (x-a) 的餘式為 f(a)。
推廣:除以 (ax-b) 的餘式為 f(b/a)。
直接代入求餘遇到求 f(x)÷(x-a) 的餘式,直接計算 f(a) 最快。🔥考點:學測常設計看似複雜的多項式,代入簡化
除式一次項係數不為1若除式為 2x-1,餘式應代入 x=1/2,即 f(1/2)。🔥考點:分母易錯,要小心計算
餘式的次數除以一次式,餘式必為常數;若除以二次式,餘式次數最多為一次。🔥考點:可用以設計不等式求餘式係數
💡 秒殺口訣:「餘式定理就是代進去」,看到一次除式求餘式,直接代值。
🤔 易混淆辨析:餘式定理 vs. 多項式函數值
餘式定理不僅用於求餘式,更可用於快速計算 f(a) 的值,尤其在多項式次數高、係數複雜時,搭配綜合除法(或直接代入)能省下大量時間。注意別混淆:f(a) 是函數值,也是除以 x-a 的餘式。

🔍 主題點3:因式定理——一次因式的判斷神器

觀念:若 f(a)=0,則 x-a 是 f(x) 的因式,反之亦然。這是因式分解的重要工具。

因式定理:f(x) 有一次因式 (x-a) ⇔ f(a) = 0。
擴展:整係數多項式,一次因式必為 (ax-b) 型式,其中 a 整除首項係數,b 整除常數項。
判定因式只要代入某數使多項式為0,該數就對應一個一次因式。🔥考點:根與因式一體兩面
逆用因式定理已知 (x-a) 為因式,可得 f(a)=0,用來求未知係數。🔥考點:學測常見待定係數整合題
有理根測試法針對整係數多項式,一次因式候選人由常數項因數/首項係數因數決定,搭配綜合除法迅速篩檢。🔥考點:有效縮小測試範圍
🔑 關鍵提醒:因式定理是餘式定理的特例(餘式=0),解題時先以因式定理找一次因式,再用綜合除法降次。
🤔 易混淆辨析:因式定理與重根
若找到一個因式後,商式仍可能有相同的一次因式(即重根)。需將商式繼續分解,不可看到一次因式就停止。學測偶爾會出重根問題,需用綜合除法除兩次確認。

🔍 主題點4:因式分解與解多項式方程式

觀念:結合因式定理、綜合除法與基礎因式分解技巧,將多項式分解成一次或二次因式乘積,進而解方程式。

常用因式分解法:
1. 提公因式
2. 分組分解
3. 十字交乘(二次多項式)
4. 利用因式定理 + 綜合除法降次(高次多項式)
十字交乘對 ax²+bx+c,找到滿足 mn=a, pq=c, mq+np=b 的整數組合。🔥考點:注意係數正負與質因數分解
分組分解四項以上可兩兩分組提出公因式,若組間再生公因式則成功。🔥考點:學測常出 x³+3x²−x−3 型式
降次法找到一個一次因式後,利用綜合除法將三次式降為二次,再用十字交乘完全分解。🔥考點:三次多項式 SOP:找根→降次→十字交乘
💡 進階技巧:遇到無法套用公式的特殊高次多項式,優先以常數項因數測試 f(±1),f(±2) 等,往往能快速突破。
🤔 易混淆辨析:分解不完全 vs. 不能分解
分解必須持續到所有因式皆為一次或二次且無法再分解為止。小心辨別二次式是否為質式(判別式<0),並非所有多項式都能在實係數內完全一次分解。
多項式運算四大核心對照表
方法/定理核心公式/步驟適用場合常見錯誤
綜合除法僅用係數運算,c 乘積相加除式為 x-c未補 0、符號錯誤
餘式定理f(a) = 餘式一次除式求餘式僅用於一次除式
因式定理f(a)=0 ⇔ (x-a)為因式找一次因式或檢驗整除忘記 a 可能是分數
長除法逐步消去最高次項除式形式不拘,特別是二次以上未對齊同類項
⚠️ 學測常見陷阱:
1. 將餘式定理誤用於二次除式,以為餘式等於 f(根)(實際上二次除式可能有兩個根,餘式為一次式)。
2. 漏看係數缺項,計算綜合除法時跳位。
3. 因式分解後未檢查是否為質式而在解方程式時多寫無實數解的實根。

🔤 二、必考重點速記表

🔥 學測必考
重點內容考點記憶口訣
綜合除法設定除式 x-c 取相反數 c符號最易錯「除式變號,係數照排」
缺項補0被除式降冪排列,少次數補0學測常出缺二次項「缺位補零,一個不能少」
餘式定理f(x)÷(x-a) 餘式=f(a)代入求值快速解法「餘式即代值」
因式定理f(a)=0 ⇔ x-a 是因式檢驗因式與待定係數「代零得因式」
整係數一次因式檢驗ax-b,a|首係數,b|常數項搜尋有理根範圍「分數上下夾常首」
十字交乘mn=a, pq=c, mq+np=b二次三項式分解「首尾拆積,交叉配中間」
分組分解兩兩分組提公因式,再提組公因四項式或更高「二分再合一」
降次法流程因式定理找一次因式→綜合除法降次→分解二次式三次多項式標準SOP「找根、降次、十字斬」
重根檢驗若降次後的商式仍含相同因式,則原多項式有重根學測可能考重根或多重因式「除一次不夠,再除一次」
非一次除式的餘式除以二次式,餘式必為 ax+b 型用餘式假設待定係數「餘式次數比除式低」
🌟 終極口訣:
「多項式運算四神招:
餘式定理代入快,因式定理零因來;
綜合除法定商餘,十字分組全解開。」

🎯 三、考場 SOP — 多項式解題流程

1
審題與分類:看清多項式次數、除式形式、題目要求(求餘式?求因式?分解?解方程?),圈出關鍵條件。
2
選擇策略:
• 若只求除以 x-a 的餘式 → 餘式定理直接代入。
• 需找一次因式 → 因式定理+有理根測試。
• 要分解三次式 → 找一次因式後綜合除法降次。
• 除式為二次以上 → 長除法或待定係數法。
3
執行運算:進行綜合除法或代入時,小心缺項補 0 與正負號。善用快速檢算(如代 x=0,1 確認)。
4
分解與解方程:若為因式分解題,確定所有因式皆為一次或二次質式後才停止。解方程式寫出所有根(注意實根個數)。
5
檢查與驗算:將答案代入原式或除式驗證,尤其注意餘式的次數是否吻合。有無遺漏重根或因式分解完全。
⏱ 建議作答時間:
多項式選擇題每題 1.5 分鐘為基準,複雜計算題可延長至 2.5 分鐘,此單元 2-3 題總計 4~7 分鐘內解決,保留更多時間給後續難題。

📝 四、學測實戰區

實戰題 1|餘式定理與待定係數
已知多項式 f(x) 除以 (x-2) 的餘式為 6,除以 (x+1) 的餘式為 -6,則 f(x) 除以 (x-2)(x+1) 的餘式為何?
(A) 4x−2 (B) 4x+2 (C) −4x−2 (D) −4x+2
看解析

答案:(A)

設餘式 R(x)=ax+b,因除式為二次,餘式至多一次。由餘式定理:f(2)=6 ⇒ 2a+b=6;f(−1)=−6 ⇒ −a+b=−6。解聯立得 a=4,b=−2,故餘式為 4x−2,選(A)。
常見錯誤:將條件錯置為 f(2)=−6 或符號運算失誤。

實戰題 2|因式定理與有理根測試
多項式 f(x)=2x³−3x²−11x+6,下列何者為其一次因式?
(A) x+1 (B) x−2 (C) 2x−1 (D) 2x+3
看解析

答案:(C)

利用因式定理,檢驗各選項對應的 x 值:
(A) x=−1:f(−1)=−2−3+11+6=12≠0。
(B) x=2:f(2)=16−12−22+6=−12≠0。
(C) 2x−1 ⇒ x=1/2:f(1/2)=2/8−3/4−11/2+6=1/4−3/4−22/4+24/4=0,故為因式。
(D) 2x+3 ⇒ x=−3/2:f(−3/2)=2(−27/8)−3(9/4)+33/2+6=−27/4−27/4+66/4+24/4=36/4=9≠0。
答對關鍵:善用有理根測試,常數項因數為 ±1,±2,±3,±6;首項係數因數為 ±1,±2,可能的一次因式為 (x±整數) 或 (2x±整數)。為避免分數計算,優先測整數值,再測分數。

📝 五、深度測驗 12 題

答對 8 題(67%)解鎖下一堂。

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