十字相乘法是一种代数中的因式分解方法,主要用于解决形如 ( ax2 + bx + c = 0 ) 的一元二次方程的因式分解问题。以下是十字相乘法的原则:
1. 确定首项系数和常数项的乘积:设一元二次方程为 ( ax2 + bx + c = 0 ),首先计算首项系数 ( a ) 和常数项 ( c ) 的乘积,即 ( ac )。
2. 寻找两个数:找到两个数,这两个数的乘积等于 ( ac ),同时这两个数的和等于一次项系数 ( b )。
3. 分解中间项:将中间项 ( bx ) 分解为两个数相乘的形式,即 ( bx = (mx + n)(px + q) ),其中 ( m ) 和 ( p ) 是两个数,( n ) 和 ( q ) 是它们的对应因数。
4. 构造因式:根据步骤3中找到的两个数 ( m ) 和 ( p ),构造两个因式,即 ( (mx + n) ) 和 ( (px + q) )。
5. 验证:将构造的因式相乘,检查是否能够还原为原方程 ( ax2 + bx + c )。
例如,对于方程 ( 2x2 + 5x + 3 = 0 ):
首项系数 ( a = 2 ),常数项 ( c = 3 ),它们的乘积 ( ac = 6 )。
需要找到两个数,它们的乘积是6,和是5。这两个数是2和3。
将中间项 ( 5x ) 分解为 ( 2x cdot 3x )。
构造因式:( (2x + 1)(x + 3) )。
验证:( (2x + 1)(x + 3) = 2x2 + 6x + x + 3 = 2x2 + 7x + 3 )。注意这里我们得到了 ( 7x ) 而不是 ( 5x ),所以我们需要重新检查步骤。
重新检查,我们发现实际上 ( 2x cdot 3x = 6x2 ),所以我们需要找到两个数,它们的乘积是6,和是5,这两个数是2和3。因此,正确的因式分解应该是:
( (2x + 3)(x + 1) )。
验证:( (2x + 3)(x + 1) = 2x2 + 2x + 3x + 3 = 2x2 + 5x + 3 ),与原方程一致。
通过这种方法,我们可以将一元二次方程的左边因式分解为两个一次因式的乘积。