十字相乘法是一种用于多项式因式分解的数学方法,主要用于二次三项式的因式分解。其核心思想是通过交叉相乘并相加的方式,将二次三项式转化为两个一次因式的乘积。以下是具体解析:
一、基本原理
十字相乘法基于乘法公式 $(x + a)(x + b) = x^2 + (a + b)x + ab$ 的逆运算。对于形如 $ax^2 + bx + c$ 的二次三项式,若能找到两个数 $p$ 和 $q$,使得:
1. $p \cdot q = a \cdot c$(二次项系数与常数项的乘积)
2. $p + q = b$(一次项系数)
则可将原式分解为 $(x + p)(x + q)$。
二、操作步骤
分解二次项和常数项 将二次项系数 $a$ 分解为两个因数 $a_1 \cdot a_2$,常数项 $c$ 分解为 $c_1 \cdot c_2$,并尝试组合使得 $a_1c_2 + a_2c_1 = b$。
交叉相乘并相加
按照十字交叉的方式排列因数:
$$
\begin{array}{c|cc}
& a_1 & a_2 \\
\hline
c_1 & c_1a_2 & c_1a_1 \\
c_2 & c_2a_2 & c_2a_1 \\
\end{array}
$$
交叉相乘后相加,若结果等于一次项系数 $b$,则分解成功。
写成因式乘积
将分解后的因数组合成 $(x + a_1)(x + a_2)$ 的形式。
三、示例解析
以 $6x^2 + 11x - 10 = 0$ 为例:
1. 分解 $6 = 2 \cdot 3$,$-10 = 5 \cdot (-2)$;
2. 交叉相乘验证:$2 \cdot (-2) + 3 \cdot 5 = -4 + 15 = 11$(满足条件);
3. 因式分解结果为 $(2x + 5)(3x - 2)$。
四、注意事项
首项系数不为1: 当二次项系数不为1时,需通过质因数分解和组合尝试找到合适因数; 符号处理
五、与其他方法的区别
十字相乘法是因式分解的专用方法,与竖式乘法(逐位相乘)不同。前者用于将多项式拆解为因式,后者用于计算多项式的乘积。
通过以上步骤和示例,十字相乘法可高效解决特定二次三项式的因式分解问题。