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十字相乘法是一种快速分解二次三项式的重要方法。它特别适用于形如ax²+bx+c的表达式分解。比如对于x²+5x+6这样的表达式,传统方法需要尝试各种因式组合,过程复杂且容易出错。而十字相乘法具有步骤清晰、计算快速、适用范围广泛等优势,是我们必须掌握的重要数学工具。
十字相乘法的核心原理是将二次三项式ax²+bx+c分解为两个一次因式的乘积形式(mx+p)(nx+q)。这个分解过程需要满足三个重要条件:首先,m乘以n等于二次项系数a;其次,p乘以q等于常数项c;最后,交叉相乘mq加上np必须等于一次项系数b。我们用十字图来直观表示这种关系,通过交叉连线来计算和验证这些条件。
现在我们通过具体例题来演示十字相乘法的操作步骤。以x²+7x+12为例,首先识别系数:a等于1,b等于7,c等于12。接下来寻找两个数使其乘积为12,可能的组合有1乘12、2乘6、3乘4。然后画出十字图,我们尝试1和1作为上方,3和4作为下方。验证交叉相乘:1乘4加上3乘1等于4加3等于7,正好等于b的值。因此正确的分解结果是(x+3)(x+4)。
在处理复杂情况时需要特别注意几个要点。当首项系数a不等于1时,需要同时分解a和c。以2x²+7x+3为例,将2分解为2乘1,将3分解为3乘1,画出十字图后验证:2乘3加1乘1等于7,正确。答案是(2x+1)(x+3)。当有负数时要注意符号搭配。对于x²-5x+6,b为负5,c为正6,我们需要两个负数相乘得正数,选择负2和负3,验证:1乘负3加1乘负2等于负5,正确。答案是(x-2)(x-3)。
现在通过三个练习题来巩固十字相乘法的应用。练习1:3x²+10x+8,首先尝试3乘1和2乘4的组合,验证得14不等于10,需要调整为1乘3和2乘4,验证:1乘4加3乘2等于10,正确,答案是(x+2)(3x+4)。练习2:x²-2x-15,注意这里有负数,选择1乘1和负5乘3,验证:1乘3加1乘负5等于负2,正确,答案是(x-5)(x+3)。练习3:6x²-7x+2,选择2乘3和负1乘负2,验证:2乘负2加3乘负1等于负7,正确,答案是(2x-1)(3x-2)。