十字相乘法是一种用于因式分解二次多项式的方法,其基本步骤如下:
确定二次项系数和常数项
将二次项的系数记为 \(a\),常数项记为 \(c\)。
分解因数
将常数项 \(c\) 分解为两个数 \(m\) 和 \(n\),使得 \(m \times n = c\)。
交叉相乘并求和
将二次项的系数 \(a\) 分别与 \(m\) 和 \(n\) 相乘,得到两个结果 \(am\) 和 \(an\)。
将这两个结果相加,应等于一次项的系数 \(b\)。即 \(am + an = b\)。
写出因式分解结果
如果上述等式成立,则可以将多项式因式分解为 \((x + m)(x + n)\)。
示例
例1:分解因式 \(6x^2 + 13x + 6\)
1. 确定二次项系数和常数项:
二次项系数 \(a = 6\)
常数项 \(c = 6\)
2. 分解因数:
将 \(6\) 分解为 \(2\) 和 \(3\),因为 \(2 \times 3 = 6\)
3. 交叉相乘并求和:
\(6 \times 2 = 12\)
\(6 \times 3 = 18\)
\(12 + 18 = 30\),不等于一次项系数 \(13\)
尝试其他组合:
\(6 \times 3 = 18\)
\(6 \times 2 = 12\)
\(18 + 12 = 30\),仍然不等于一次项系数 \(13\)
正确的分解应该是 \(6x^2 + 9x + 4x + 6\),即 \(3x(2x + 3) + 2(2x + 3)\)
最终因式分解为 \((3x + 2)(2x + 3)\)
例2:分解因式 \(3m^3 - 3m^2 - 60m\)
1. 确定二次项系数和常数项:
二次项系数 \(a = 3m^2\)
常数项 \(c = -60m\)
2. 分解因数:
将 \(-60m\) 分解为 \(-10m\) 和 \(6m\),因为 \(-10m \times 6m = -60m\)
3. 交叉相乘并求和:
\(3m^2 \times (-10m) = -30m^3\)
\(3m^2 \times 6m = 18m^3\)
\(-30m^3 + 18m^3 = -12m^3\),不等于一次项系数 \(-60m\)
正确的分解应该是 \(3m^3 - 10m^2 + 12m^2 - 24m - 30m + 60m\),即 \(m(3m^2 - 10m + 12m - 24) + 30(m - 5)\)
最终因式分解为 \(m(3m - 2)(m - 5)\)
注意事项
十字相乘法适用于二次三项式 \(ax^2 + bx + c\) 的因式分解,其中 \(a = 1\) 时更为简便。
如果常数项 \(c\) 不能简单地分解为两个数的乘积,或者分解后无法得到合理的一次项系数,则可能需要考虑其他因式分解方法。
通过以上步骤和示例,你可以掌握十字相乘法,并应用于具体的二次多项式因式分解问题中。