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什么是十字相乘法?怎么用?

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十字相乘法是一种用于 因式分解的数学方法,特别适用于二次三项式的因式分解。其基本原理是利用乘法公式$(x+a)(x+b)=x^2+(a+b)x+ab$的逆运算来进行因式分解。具体步骤如下:

明确系数:

将二次项的系数和常数项分别分解成因数。

尝试匹配:

尝试不同的因数组合,使得交叉相乘后的和等于一次项的系数。

确定因式:

确定合适的因数组合,并写出因式分解的结果。

检验结果:

通过乘法验证因式分解的正确性。

示例

例1:分解因式 $6x^2 + 13x + 6$

1. 分解二次项系数和常数项的因数:

$6 = 1 \times 6 = 2 \times 3$

$13 = 1 \times 13$

2. 尝试匹配:

$x^2$ 和 $6$ 的因数组合:$(x+1)(x+6)$ 和 $(x+2)(x+3)$

交叉相乘并相加:

$(x+1)(x+6) = x^2 + 7x + 6$

$(x+2)(x+3) = x^2 + 5x + 6$

匹配一次项系数:$7x$ 和 $5x$,选择 $(x+3)(x+2)$

3. 确定因式分解结果:$6x^2 + 13x + 6 = (x+3)(x+2)$

例2:分解因式 $3m^3 - 3m^2 - 60m$

1. 分解二次项系数和常数项的因数:

$3m^3 = 3m \times m^2$

$-60m = -1 \times 2 \times 2 \times 3 \times 5 \times m$

2. 尝试匹配:

$3m^3$ 和 $-60m$ 的因数组合:$(3m)(m^2 - 20)$ 和 $(m)(3m^2 - 60)$

交叉相乘并相加:

$(3m)(m^2 - 20) = 3m^3 - 60m$

$(m)(3m^2 - 60) = 3m^3 - 60m$

匹配一次项系数:$0$ 和 $0$,选择 $(3m)(m^2 - 20)$

3. 确定因式分解结果:$3m^3 - 3m^2 - 60m = 3m(m^2 - 20) = 3m(m-5)(m+4)$

适用范围

十字相乘法主要用于二次三项式的因式分解,并且要求二次项系数为1或容易分解成两个因数的乘积。对于首项系数不是1的情况,可能需要多次尝试和调整。

优点

计算简便:能够迅速将二次三项式分解为两个因式的乘积。

节省时间:相比于其他因式分解方法,十字相乘法更加高效。

减少错误:步骤清晰,容易验证,减少了计算错误的可能性。

注意事项

系数符号:在分解因式时,务必注意各项系数的符号。

多次尝试:对于首项系数不是1的情况,可能需要多次尝试才能找到正确的因式组合。

通过以上步骤和示例,相信你对十字相乘法有了更深入的了解。掌握这种方法,可以有效提升你在处理二次三项式因式分解问题时的效率和准确性。