因式分解:十字相乘法

进阶

学一种快漂亮正的方法,将二次式分解做两个一次式乘积。

适合:中三数学 · 单元:因式分解 · 建议学习路径第 15/37 课

学完呢课,你会识:
  • 找两个数:乘积等于常数项
  • 两个数和等于中间项系数
  • 常数正→同号,常数负→异号
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读呢课前,你应该识: 因式分解:提取公因式

1重点摘要 Summary

学一种快漂亮正的方法,将二次式分解做两个一次式乘积。

2生字卡 Vocabulary

Q
Quadratic二次式

最高次是 x² 的多项式,例如 x² + 5x + 6。

F
Factorise因式分解

将一个式拆成两个或以上的因式乘积。

C
Cross method十字相乘法

画个交叉,快速找出两个数的方法。

P
Product乘积

两数相乘的结果。

S
Sum和

两数相加的结果。

C
Constant term常数项

没有 x 那个数,例如 x² + 5x + 6 里面的 6。

C
Coefficient系数

x 前面的数,例如 3x 里面的 3。

C
Check验算

乘回出来看看对不对。

3逐步讲解 Steps

  1. 第一步:明白十字相乘法做什么十字相乘法的目标:把 x² + bx + c 这类二次式,分解成 (x + m)(x + n) 两个一次式的乘积。例子:x² + 5x + 6 = (x + 2)(x + 3),我们要找的正是 m = 2、n = 3 这两个数。名称由来:验算时把两个括号交叉相乘,线条像一个十字。这个方法适用于首项系数是 1 的二次三项式,是中三代数的重点工具。
  2. 第二步:找两个数,乘积等于常数项第一条线索:找两个数 m 和 n,使它们的乘积等于常数项 c。例子:x² + 5x + 6 的常数项是 6,哪些整数相乘得 6?有 1 × 6 和 2 × 3,还有负数组合 (−1) × (−6) 和 (−2) × (−3)。先把所有可能列出来,不要急著选。常见错误是漏了负数组合,尤其常数项是正数、中间项是负数时,两个数其实都是负数。列出全部组合,下一步才逐一检验。
  3. 第三步:再看和是不是等于中间项系数第二条线索:这两个数的和必须等于中间项的系数。例子:x² + 5x + 6 的中间项系数是 5,逐一检验:1 + 6 = 7,不对;2 + 3 = 5,正确,所以 m = 2、n = 3。若常数项是负数,例如 x² + 2x − 15,乘积 −15 的组合有 3 × (−5)、(−3) × 5 等,其中 3 + (−5) = −2 不对、(−3) + 5 = 2 正确,得 (x − 3)(x + 5)。两条线索同时满足,答案才成立。
  4. 第四步:写答案找到两个数之后,直接写出答案:x² + bx + c = (x + m)(x + n)。例子:x² + 5x + 6 = (x + 2)(x + 3)。留意答案的次序可以调换,(x + 3)(x + 2) 同样正确,因为乘法交换律。常见错误是找到两个数之后忘记它们与括号的对应,例如把 x² + 5x + 6 写成 (x + 2) + (x + 3),用加号连接;因式分解的答案永远是乘积,两个括号之间不写任何符号。
  5. 第五步:记住正负号符号规律:常数项是正数时,两个数同号,同正或同负,由中间项的符号决定;常数项是负数时,两个数异号,一正一负。例子:x² − 5x + 6 的常数项是 6、中间项是 −5,所以两个数都是负数:(x − 2)(x − 3),检验 (−2) + (−3) = −5 正确。常见错误是见到中间项是负便把常数项也当负;记住口诀「常数正,同号;常数负,异号」,先定符号再找数字。
  6. 第六步:验算写完答案必须乘回去验算。例子:(x + 2)(x + 3) = x² + 3x + 2x + 6 = x² + 5x + 6,与原式相同,分解正确。若乘回来的结果不同,即两个数找错了,回到第二、三步重新配对。验算只需十秒,却能确保全部分数;考试时间紧迫时,先完成所有题目,最后集中验算。常见的验算疏忽是只检查常数项,例如 (x + 1)(x + 6) 的常数也是 6,但中间项是 7x,必须两项都核对。

4图解 Diagrams

十字相乘法:x² + 7x + 12 The cross methodx+3x+4交叉相乘再相加x·4 + 3·x = 7x ✓首项拆 x·x尾项拆 3×4∴ x² + 7x + 12 = (x + 3)(x + 4)策略:尾项拆因数(要乘得 12),再试到交叉和啱啱好等于中间项尾项负数:两个因数一正一负——符号系十字法最大陷阱
图 1:十字相乘法

5例题示范 Example

例题:分解 x² + 7x + 12。

  1. 第一步确认形状:首项系数是 1 的二次三项式,适合用十字相乘法。
  2. 第二步找乘积:常数项是 12,乘积等于 12 的整数组合有 1 × 12、2 × 6、3 × 4。
  3. 第三步找和:中间项系数是 7,逐一检验:1 + 12 = 13 不对,2 + 6 = 8 不对,3 + 4 = 7 正确。
  4. 第四步写答案:两个数是 3 和 4,所以 x² + 7x + 12 = (x + 3)(x + 4)。
  5. 第五步验算:(x + 3)(x + 4) = x² + 4x + 3x + 12 = x² + 7x + 12,与原式一致。
  6. 补充:本题两数同正,因为常数项 12 是正数、中间项 7 也是正数;若中间项是 −7,两数便要同负。
  7. 答案:x² + 7x + 12 = (x + 3)(x + 4)。步骤:先列乘积为 12 的组合,再用和等于 7 选出 3 和 4,写成两个括号的乘积,最后乘回验算。整个过程的口诀是「乘积看常数,和看中间」,验算一步不可省略。

6常见错误 Mistakes

✗ 找错两个数
✓ 记住两个条件:乘积等于常数项,和等于中间系数!两样都要对!
✗ 不理正负号
✓ 常数正号→两数同号;常数负号→两数异号!不要忽略正负号!
✗ 不验算
✓ 写完一定要乘回出来验算!不要贪省不验算!
✗ 中间项是负数就乱这样加负号
✓ 先找两个数的绝对值,再根据中间项符号加负号!

75 题快测 Quick check

Q1x² + 5x + 6 = ?

Q2两个数乘积要等于?

Q3两个数和要等于?

Q4x² − 5x + 6 = ?

Q5分解完要做什么?

8重点回顾 Recap

  • 找两个数:乘积等于常数项
  • 两个数和等于中间项系数
  • 常数正→同号,常数负→异号
  • 写答案:(x + m)(x + n)
  • 记住验算!

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