十字交叉法(也称为十字相乘法)是一种用于因式分解二次多项式的方法,特别适用于形如 $ax^2 + bx + c$ 的二次三项式。其步骤如下:
提取首项系数和末项常数
将二次多项式 $ax^2 + bx + c$ 的首项系数 $a$ 和末项常数 $c$ 分别取出。
寻找两个数
找到两个数 $p$ 和 $q$,使得它们的和等于一次项系数 $b$,即 $p + q = b$,并且它们的乘积等于 $a \times c$,即 $p \times q = a \times c$。
重写多项式
将二次多项式重新写成两个一次多项式的形式:$ax^2 + px + qx + c$。
分组并提取公因式
将第1项和第4项进行合并,并将第2项和第3项进行合并,得到 $(ax^2 + px) + (qx + c)$。
提取公因式 $ax$,得到 $ax(x + p) + (q + c)$。
完成因式分解
最终得到因式分解为 $ax(x + p) + (q + c)$。
示例
假设多项式为 $2x^2 + 4x - 6$,使用十字交叉法分解因式的步骤如下:
提取首项系数和末项常数
首项系数 $a = 2$,末项常数 $c = -6$。
寻找两个数
找到两个数 $p$ 和 $q$,使得 $p + q = 4$ 且 $p \times q = 2 \times (-6) = -12$。
选择 $p = 6$ 和 $q = -2$,因为 $6 + (-2) = 4$ 且 $6 \times (-2) = -12$。
重写多项式
将多项式重写为 $2x^2 + 6x - 2x - 6$。
分组并提取公因式
分组得到 $(2x^2 + 6x) + (-2x - 6)$。
提取公因式 $2x$,得到 $2x(x + 3) - 2(x + 3)$。
完成因式分解
最终得到因式分解为 $2(x + 3)(x - 1)$。
适用条件
十字交叉法适用于二次三项式 $ax^2 + bx + c$,其中 $a \neq 0$。对于二次二项式或更高次的多项式,该方法可能不适用。在使用十字交叉法时,还需要注意判别式 $\Delta = b^2 - 4ac$,当 $\Delta$ 为完全平方数时,可以在整数范围内进行因式分解。
通过以上步骤和示例,可以看出十字交叉法是一种有效的二次多项式因式分解方法。