在數(shù)學學習中,分解因式是一項基礎(chǔ)而重要的技能,尤其是在代數(shù)運算中扮演著至關(guān)重要的角色。其中,“十字相乘法”是一種高效且直觀的分解方法,特別適用于二次三項式的因式分解。
什么是十字相乘法?
十字相乘法是一種基于分配律和乘法公式的因式分解技術(shù)。它通過構(gòu)造一個類似“十”字的結(jié)構(gòu)來幫助我們快速找到二次三項式的兩個因式。這種方法的核心在于將二次三項式 \( ax^2 + bx + c \) 分解為兩個一次多項式的乘積形式,即 \( (px + q)(rx + s) \),其中 \( p, q, r, s \) 是待確定的系數(shù)。
十字相乘法的具體步驟
1. 確定首項系數(shù)和常數(shù)項
首先,明確二次三項式的首項系數(shù) \( a \) 和常數(shù)項 \( c \)。例如,對于表達式 \( 6x^2 + 11x + 4 \),有 \( a = 6 \) 和 \( c = 4 \)。
2. 尋找兩組因子
找出 \( a \) 的所有正負因子對以及 \( c \) 的所有正負因子對。這些因子對將用于構(gòu)建“十字”的左側(cè)和右側(cè)。
3. 排列組合嘗試匹配
將 \( a \) 的因子放在“十字”的左側(cè),\( c \) 的因子放在右側(cè),使得交叉相乘后得到中間項系數(shù) \( b \)。例如:
```
2 | 4
3 | 1
```
這里,\( 2 \times 1 + 3 \times 4 = 11 \),正好等于中間項系數(shù) \( b = 11 \)。
4. 驗證結(jié)果并寫出答案
確認匹配無誤后,將左側(cè)和右側(cè)的因子分別作為一次多項式的系數(shù),寫出最終答案:
\[
6x^2 + 11x + 4 = (2x + 1)(3x + 4)
\]
實戰(zhàn)演練
讓我們通過一道例題進一步鞏固這一方法:
例題:分解因式 \( 10x^2 - 19x + 6 \)
- 首項系數(shù) \( a = 10 \),常數(shù)項 \( c = 6 \)。
- 因子對:\( a \) 的因子對為 \( (1, 10), (2, 5) \),\( c \) 的因子對為 \( (1, 6), (2, 3) \)。
- 構(gòu)造“十字”:
```
2 | 3
5 | 2
```
檢查交叉相乘:\( 2 \times 2 + 5 \times 3 = 4 + 15 = 19 \),符號相反,因此為 \( -19 \)。
- 最終答案:
\[
10x^2 - 19x + 6 = (2x - 3)(5x - 2)
\]
注意事項
- 當二次三項式無法分解時(即判別式 \( b^2 - 4ac < 0 \)),需明確告知結(jié)果不可分解。
- 對于某些特殊情況(如首項系數(shù)為 1 或常數(shù)項為 0),可適當簡化步驟。
十字相乘法雖然簡單,但需要一定的練習才能熟練掌握。通過不斷實踐,你會發(fā)現(xiàn)這種方法不僅高效,還能大大提升你的解題速度。希望這篇內(nèi)容能為你的數(shù)學學習提供實質(zhì)性的幫助!