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十字相乘法的定义?

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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:需注意因数符号的匹配,确保交叉相乘后的和等于一次项系数。

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。