初中数学 因式分解 十字相乘法
爱数学的电脑技师
2025年06月17日 20:00
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大家好啊!

打算借这篇文章跟大伙分享十字相乘法

先看一道例题。

例题一

%E5%AF%B93x%5E2-12y%5E2%E8%BF%9B%E8%A1%8C%E5%9B%A0%E5%BC%8F%E5%88%86%E8%A7%A3%E3%80%82

第一眼还以为这道题只能用平方差公式进行因式分解,

随后发现还可以用十字相乘法进行分解。

咱们先用平方差公式进行因式分解。

3x%5E2%3D(%5Csqrt%7B3%7D%20x)%5E2

12y%5E2%3D(%5Csqrt%7B12%7D%20y)%5E2%3D(2%5Csqrt%7B3%7D%20y)%5E2

3x%5E2-12y%5E2%3D(%5Csqrt%7B3%7D%20x%2B2%5Csqrt%7B3%7D%20y)(%5Csqrt%7B3%7D%20x-2%5Csqrt%7B3%7D%20y)

先不急着使用十字相乘法来进行因式分解。

咱们先来聊聊十字相乘法。

在人教版 初中数学 八年级上册中,关于十字相乘法的介绍仅有寥寥数语。

主要是在人教版 高中数学 B版 必修 第一册 ,说得比较详细。

不过,我的记性比较差。而且十字相乘法在平时用得少。

所以我都没有办法灵活运用。

直到前几天,我受到湘教版 初中数学七年级下册的启发,

才对十字相乘法有了一些深入的理解。

教材中要求计算(a+b)(a+c)的结果。

并以a+b为长,a+c为宽来绘制一个长方形。

感兴趣的可以自行找来看看。

网页中的页码是第19。

可以在国家中小学智慧教育平台上注册,并免费阅读。

我按照人教版的思维惯性,绘制了一个长为a+b,宽为c+d的图形。

(因为我最开始使用的就是人教版的教材)

这幅几何图是我随意绘制的,只是作为示例。

虽然比例不可能匹配任何十字相乘法的代数式,

但是仅作为帮助自己思考的图形来说,已经足够了。

%E5%88%97%E4%B8%BA%E4%BB%A3%E6%95%B0%E5%BC%8F%EF%BC%9A

(ax%2Bb)(cx%2Bd)

%E5%86%8D%E5%B1%95%E5%BC%80%EF%BC%9A

%3Dcx(ax%2Bb)%2Bd(ax%2Bb)

%3Dacx%5E2%2Bbcx%2Badx%2Bbd

%3Dacx%5E2%2B(ad%2Bbc)x%2Bbd

a%E5%AF%B9%E5%BA%94%E7%9A%84%E6%98%AFx_1%E7%9A%84%E7%B3%BB%E6%95%B0%EF%BC%9Bc%E5%AF%B9%E5%BA%94%E7%9A%84%E6%98%AFx_2%E7%9A%84%E7%B3%BB%E6%95%B0%EF%BC%9Bb%E3%80%81d%E5%AF%B9%E5%BA%94%E7%9A%84%E6%98%AF%E5%B8%B8%E6%95%B0%E3%80%82

这是人教版上使用的十字交叉相乘法示例图。

常数项由b、d相乘得出。

二次项的系数由a、c相乘得出。

一次项的系数由ad+bc的和组成。

然后咱们再配合另一道例题,来帮助自己更好地理解、消化。

例题二

%E5%9B%A0%E5%BC%8F%E5%88%86%E8%A7%A3%EF%BC%9A6x%5E2%2B7x%2B2

%E5%8F%AF%E5%88%86%E8%A7%A3%E4%B8%BA%EF%BC%9A(3x%2B2)(2x%2B1)

当然,我不能仅仅把结论摆出来,就当做完事了。

接下来,咱们来还原整个过程。

咱们先观察常数项——2。

常数项是由因数b、d相乘得出。

常数项是正数2,是两个正数或两个负数相乘的积。

咱们可以通过观察一次项的系数是正数,还是负数来判断。

情况1

如果一次项的系数是正数,常数项也是正数,

则常数项的因数,b和d是正数。

二次项的系数为正,它的两个因数a和c也都是正数。

(ax%2Bb)(cx%2Bd)

情况2

如果一次项的系数是正数(在另一种情况下为负数),

常数项也是正数,则常数项的因数,b和d是正数。

二次项的系数为负,它的两个因数a和c中,有一个是负数。

(b-ax)(cx%2Bd)%E6%88%96(ax%2Bb)(d-cx)

还有另外几种情况,等一会再讨论。

也就是说,只要一次项的系数是正数,常数项也是正数。

那么构成常数项的因数,b和d都是正数。

若b和d皆为负数,虽然bd为正,但一次项的系数为负。

咱们已经知道这个多项式都是正数。

情况没有那么复杂。

bd=2,所以组合有两种可能。

第1种是b=1,d=2;

第2种是b=2,d=1。

先试着填入bd的第一种可能的组合。

接着咱们来确定a和c的数值。

ac=6。因此咱们需要找出6的因数:1、2、3、6。

组合有4种可能。

第1种是a=1,c=6;

第2种是a=6,c=1;

第3种是a=2,c=3;

第4种是a=3,c=2。

试着填入ac的第一种可能的组合。

紧接着,让a和d交叉相乘,b和c交叉相乘。

再让它们的积相加。

现在只要让积相加的与一次项的系数相符即可。

所以这个方法称之为十字相乘法。

这个组合不对。

换一个组合继续试。

这个组合也不对。

换一个组合继续试。

与一次项的系数相符。

很好,咱们找到正确的组合了。

a=2,b=1,c=3,d=2。

代入

(ax%2Bb)(cx%2Bd)

得到

(2x%2B1)(3x%2B2)

其实还能找到另一种组合。

它们是等价的,只是排序有些不一样。

a=3,b=2,c=2,d=1。

代入

(ax%2Bb)(cx%2Bd)

得到

(3x%2B2)(2x%2B1)

情况3

如果一次项是负数,常数项是正数,

则常数项的因数,b和d都是负数。

二次项的系数为正,它的两个因数a和c也都是正数。

情况4

如果一次项是负数,常数项是负数,

则常数项的因数,b和d其中一个是负数。

二次项的系数为正,它的两个因数a和c也都是正数。

还有多种情况,这里就不再一一列举了。

这里列举的情况1~4,老实说我自己都记不住。

反正就是按照示例图那样,运用十字交叉相乘法一遍一遍地试。

真正理解后,很快就能找出正确的组合。

若真去背诵情况1~4,反而可能把自己绕晕的。

再说,就算真背下来了,最后还不是得老老实实一遍一遍地试……。

%E7%8E%B0%E5%9C%A8%E5%92%B1%E4%BB%AC%E5%86%8D%E5%9B%9E%E5%A4%B4%E6%9D%A5%E7%9C%8B3x%5E2-12y%5E2%E3%80%82

是不是有头绪了呢?

先从简单的入手。

x的系数是3。

3的因数为1、3。

ac=3。

组合有2种可能。

第1种是a=1,c=3;

第2种是a=3,c=1。

y的系数是-12。

12的因数为1、2、3、4、6、12。

由于bd=-12所以bd中必有一个负数

组合有12种可能。

第1种是b=-1,d=12;

第2种是b=-12,d=1;

第3种是b=-2,d=6;

第4种是b=-6,d=2;

第5种是b=-3,d=4;

第6种是b=-4,d=3;

第7种是b=1,d=-12;

第8种是b=12,d=-1;

第9种是b=2,d=-6;

第10种是b=6,d=-2;

第11种是b=3,d=-4;

第12种是b=4,d=-3;

组合有些多。

这种情况下,咱们可以运用一点点推理。

咱们已经知道ac的组合比较简单。

先设a=3,c=1。

由于这是一个二次二项式,按照二次三项式来说,缺少了一项。

咱们有足够的理由认为,缺少的那一项为0。

ad+bc=0

显然3×(-2)+(6)×1=0。

就算并非那么显然,也就是多试几次,多做几次实验的事儿。

a=3,b=6,c=1,d=-2。

代入

(ax%2Bby)(cx%2Bdy)

得到

(3x%2B6y)(x-2y)

按照惯例,咱们来检查一下结果是否正确。

(3x%2B6y)(x-2y)

%3Dx(3x%2B6y)-2y(3x%2B6y)

%3D3x%5E2%2B6xy-6xy-12y%5E2

%3D3x%5E2-12y%5E2

很好,咱们的因式分解是正确的。

十字相乘法有趣的地方,在于可以快速地找到x的两个解。

(在某些特定的情况下)

例如:

x%5E2%2B3x%2B2%3D0

咱们使用十字相乘法进行因式分解为:

(x%2B1)(x%2B2)%3D0

%E7%94%B1%E6%AD%A4%E5%88%A4%E6%96%ADx_1%3D-1%EF%BC%8Cx_2%3D-2%E3%80%82

平时使用十字相乘法进行因式分解,

我会把因数和排序组合,写在草稿另外一个角落里。

或者写在另外一张草稿纸上。

十字相乘法的交叉相乘图,会专门分开画出来。

之前的示例图是为了方便大伙观察,才把各种数值放到一起。

实际运算时,是这样的:

很多时候,甚至连字母之间交叉的线段都省略掉。

当然,我跟大伙分享的只是我个人的习惯。

大伙可以根据自己的习惯来调整,直到找到适合自己的方式。

还有很多种十字相乘法,我在这里只跟大伙分享目前我喜欢使用的方法。

喜欢是一个很主观的词语、情感。

好比榴莲,有人喜欢,也有人讨厌。

既然这是我写的文章,那么请大伙原谅我的任性吧。

如果以后我发现了更有趣的方法,也会再更新分享给大家。


好了,水了这么多字,但是又好像没有把问题讲明白。

最糟糕的是,我在这里自说自话老半天,自以为把题给讲清楚了。结果大家的反应是——“虽然你写的都是中文,每个字都认识,但是没有一句话能看懂的。”

大家有什么不明白的,可以私信我。我不一定每天都会看私信。但在看到后,一定会尽力为大家解答。同时也会根据大家的反馈,再对文章进行修改、调整。

平时,我遇到有什么不懂的,想要了解、学习的。也会尝试在B站上搜索相关的视频或专栏。基本都可以找到各行各业的UP主,无偿而又热心的分享。在这里,我想要表达对各位UP主和B站的感谢。

文中如有错漏之处,还望大家能给予指正。虽然本人的水平有限,才疏学浅,但就如鲁迅先生说的那样——有一分热,发一分光。

希望能帮到需要的人。让学习的成本更低、更便捷。

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好了,啰哩巴嗦的写了那么多,今天就忽悠到这里。谢谢大家。