Saturday 1 February 2020

S3TN Factorisation of ax+bx+kay+kby, ax2+ bx + c

Level 2 (NA/O)

Factorise ax + bx + kay + by (Group Common Factors)

Example 

Factorise x2 – 3x + 2xy – 6y


Step 1 : Look for "paired" common factors

               x2 – 3x + 2xy6y


Step 2:  Extract Common Factors            

           = x(x - 3) + 2yx - 6y     


Step3:  Repeat for other common factors (if any)

          = x(x - 3) + 2y (x – 3)    (Extract y as common factor)


Example

Factorise 2yz + 8z + 3xy + 12x 

                2yz + 8z + 3xy + 12  (Step 1 : Look for "paired" common factors)

             = 2z(y + 4) + 3x(y + 4)    (Step 2 : Extract common factor 2z , 3x)

             = (y+4)(2z + 3x)           : Extract common factor (y + 4)


Use of:


1. (a + b)2   = (a + b) x (a + b) = a x a + a x b + a x b  + b x b = a2+ 2ab + b2

   

    =>   (a + b)2 = a2 + 2ab + b2 = (b + a)2


2.  (a - b)2   = (a - b) x (a - b) = a x a + a x (-b) + (-b) x  a + (-b x -b) 

                                               = a2 -ab -ab + b2 = a2 - 2ab + b2

            

     =>  (a - b)2   = a2 - 2ab + b2


3.  a2 – b2 = (a + b) x (a - b) = a2 -ab + ab + b2 = a2 - b2


     => a2 – b2 = (a + b) x (a - b)


To remember:

               (a + b)2 = a2 + 2ab + b2 = (b + a)2

       (a - b) = a2 - 2ab + b2

                a2 – b2 = (a + b) x (a - b)


22 = 4               32 = 9               42 = 16               52 = 25             62 = 36

72 = 49             82 = 64             92 = 81             102 = 100         112 = 121


Factorisation of ax2 +bx + c

There are a few methods to factorise ax2+ bx + c

Example: Factorise 2x2+ 5x + 3 => ax2 +bx + c


Step 1: Draw The cross X and list a, b, c

      a=2, b = 5, c = 2


                      [J]x      [P]        

                             \ /

                             / \

                      [K]x      [Q]


Step 2: Write Factor of a , J and K

              a=2 = 1 x 2

 

                   2 x             [What is P?]         

                            \ /

                            / \

                      x               [What is Q?]


      2b: Write factor of c

c = 1 x 3


Using the X to cross-multiply to find b , 

                    2x            1             2x          3

                            \ /                           \ /   

                            / \                           / \

                      x           3               x           1

    2x x 3 = 6x, x x 1= x         2x x1 = 2x, x x 3= 3x                

6x + x = 7x                                    2x + 3x = 5x.   <=


(3) Then the factorisation of 2x2 + 5x + 3 is as bracket:

       =>         (2x        +3)        

                            \ /

                            / \

                      ( x        +1)

        = (2x + 3) (x + 2)


Thus, 2x 2 + 5x + 3 = (2x + 3) (x + 2)


Example

The + Method

Example: Factorise 2x2+ 5x + 3 => ax2 +bx + c

Step 1 : Draw + and fill put in the expression

          [J] x     [P]                

          [K] x     [Q]    |

          —————————-

               x 2 + 6     |  5 x 

                               |

  We need to find the values of  [J], [K], [P], [Q]

J x K are factors of 2(a), and P x Q are factors or 3(b)

Step 2 :  Find in the values

               2 = 1 x 2 (J, K) b = 3 = 1 x 3


            1x      1    |    x                  x    3    |   3x

            2x      3    |   6x                   2x    1    |   2

          —————————-        —————— 

            2x 2 + 3   |  7 x               x 2 +  6    |  5 x <===

                       

    

Step 3 Factorise

                  ( x     +3)     |   3x

                     (2x   +1)     |   2

               —————————-

                 x 2 +    3       |   5x


2x 2 + 5x + 3 = ( x + 3) (x + 2)  


Example: Factorise 2x2+ 5x– 3

Factorise 2x2+ 5x - 3 => ax2 +bx + c


Step 1 : Draw The cross X and list a, b, c

  a=2, b = 5, c = -3


                      [J]x      [P]        

                             \ /

                             / \

                      [K]x      [Q]


Step 2 : Write Factor of a , J and K

              a=2 = 1 x 2

 

                   2 x             [What is P?]         

                            \ /

                            / \

                      x             [What is Q?]


      2b: Write factor of c

   c = 1 x 3

           Since c is negative, => c = 1 x -3 or -1 x 3

  

Using the X to cross-multiply to find b , 

                    2x           1                           2x          -1

                            \ /                                        \ /   

                            / \                                        / \

                      x          -3                            x           3

    2x x 3 = -6x, x x 1= x       2x x -3 = 6,  x -1  = -x                                  

-6x + x = -5x                      6x - x = 5x                 <==


Step 3 : The factorisation of 2x2 + 5x + 3 is as bracket:

       =>         (2x        -1)        

                            \ /

                            / \

                      ( x        3)

        = (2x - 3) (x + 3)


Thus, 2x 2 + 5x - 3 = (2x - 1) (x + 3)


Example

The + Method

Factorise x 2 + 5x + 6 => ax 2 + bx + c

Step 1 : Draw + and fill put in the expression

          [J] x     [P]                

          [K] x     [Q]    |

          —————————-

               x 2 + 6      |  5 x 

                               |

  We need to find the values of  [J], [K], [P], [Q]

J x K are factors of 1(a), and P x Q are factors or 6(b)


Step 2 :  Find in the values

          [1] x      1    |   1 x x          [1] x    3    |   3 x x

          [1] x      6    |   6 x x            [1] x    2    |   2 x

          —————————-        —————————-

               x 2 + 6    |  7 x               x 2 +  6    |  5 x    <===

                       

     a= 1 x 1 (J, K) b = 6 = 1 x 6

        = 3 x 2


Step 3 : Factorise

                  ( x     +3)     |   3x

                     (x     +2)     |   2

               —————————-

                 x 2 +    6       |   5x


x 2 + 5x + 6 = ( x + 3) (x + 2)  


Practice

1.  Factorise x2 - 6x + 9         [2010/P1/7/1]


2.  Factorise 4x2 - 9


3.   Factorise 3ax - 6ay + bx -2by [2010/P2/8a/3]


4.   Factorise 6x2 - 12y - 3 [11/P1/18a/1]


5.   Factorise 2x2 - 7x + 3 [11/P2/6/2]

      Solve for 2x2 - 7x + 3 = 0