快乐课堂学数学-多余老师趣讲“十字相乘法” 乘法公式有以下三种: 完全平方公式:(A+B)方=A方+2AB+B方;(A-B)方=A方-2AB+B方; 平方差公式:(A+B)(A-B)=A方-B方。 乘法公式的实质是:两个特殊的二项式相乘。 完全平方公式是二项式的平方,即残余分子个相同的二项式相乘; 平方差公式中的两个二项式则是,其中一项相同,而另一项相反。 那么,对于所有的二项式相乘,有什么特点呢? 这就是多余老师今天要讲一讲的“十字相乘法”。 这个名称听着新鲜吧?其实,我们在小学做笔算乘法时,就天天用到。 “十字相乘法”其实就是笔算乘法的运算方法而已。 一、列竖立计算多项式相乘 教材上多项式相乘的法则:先用一个多项式的每一项分别乘以另一个多项式的每一项,再把所得的积相加。 再想想笔算乘法的法则,看看实质上是不是一样的? 下面我们对比一下笔算乘法和列竖式计算多项式相乘
可以看到,二者实质上是一样的,有不同,是由小学的“数”到中学的“式”升级造成的。 表现在以下几点: 1、数相乘要数位对齐,式相乘要同类项对齐; 2、式相乘存在正负号的符号问题; 3、式相乘不存在进位的问题。 二、十字相乘法和乘法公式,都是式相乘的口算方法 对于一般的二项式相乘,我们可以写成如下形式: (AX+C)(BX+D)=ABX方+(AD+BC)X+CD 可用如下口诀:“十位相乘得百位,个位相乘得个位,个位与十位交叉相乘后的和是十位” 所以,十字相乘法中的“十字”就是表示“交叉”。 如:(2X+5)(3X-2)=6X方+(15-4)X-10=6X方+11X-10 十字相乘法,也可以用于两位数相乘的口算。 只不过数相乘,存在着进位问题,所以,对于一些特殊的两位数相乘,才显得非常简便: 1、十位相同,个位相加得10。 如:53乘57=2500+500+21=3021,或=(5乘5+5)乘100+3乘7=3021 2、十位相加得十,个位相同。 如:35乘75=2100+500+25=2625,或=(3乘7+5)乘100+5乘5=2625 3、十位和个位都相同,即两位数的平方。(即完全平方公式) 如:23的平方=400+120+9=529 当A=B=1时,简化为(X+C)(X+D)=X方+(C+D)X+CD 如:(X+2)(X+3)=X方+(2+3)X+2乘3=X方+5X+6 用这个式子来记我们常用的十几的平方,非常简便准确。 11方=100+20+1=121,12方=100+40+4=144,13方=100+60+9=169 14方=100+80+16=196,15方=100+100+25=225,16方=100+120+36=256 17方=100+140+49=289,18方=100+160+64=324。19方=100+180+81=361 当A=B,C=D时,即为完全平方公式。 当A+B,C+D=0时,即为平方差公式。并且,只有在这种情况下,积才是二项。 三、十字相乘法用于因式分解 因式分解,不能称为是一种计算,而只是代数式的恒等变形。 即,因式分解中乘法的逆变形,而不是逆运算。 因式分解实质就是小学的分解因数。 在小学时学习分解因数,其作用是找公倍数和公约数,然后在分数运算时广泛使用。 与小学有整数,中学有整式一样,小学有分数,中学就会有分式。 在分式的运算中,因式分解将会得到广泛的使用。 而且,在前面我们可以观察到: 两个一次二项式的积,一般是二次三项式。(只有平方差形式的结果是二项) 反过来说,说是二次式可能分解成两个一次式相乘。这就是以后要用到的“降次”。 和二元方程组是通过“消元”变形成一元一次方程一样, 以后,会遇到解一元二次方程,则是要通过“降次”变形成一元一次方程。 所以,因式分解除了在分式计算中广泛应用以外,还将在解一元二次方程,解一元二次不等式,解决二次函数等方面有着更广泛的应用。 十字相乘法因式分解,即把前面的乘法反过来进行逆变形。 先说说简化形式,即X方+(C+D)X+CD=(X+C)(X+D) 如:X方+5X+6, 由于2乘3=6(常数项),2+3=5(一次项系数), 所以,X方+5X+6=(X+2)(X+3) 此类十字相乘法因式分解,由于分解过程容易,作为中学生是必须掌握的。 而十字相乘法因式分解的完整形式: ABX方+(AD+BC)X+CD=(AX+C)(BX+D) 如:6X方+11X-10 由于6=1乘6=2乘3,10=1乘10=2乘5 经过简单组合,可发现 2 5,交叉相乘后的和=11 3 -2 所以,6X方+11X-10=(2X+5)(3X-2) 此类十字相乘法因式分解,由于分解过程相对而言不太容易,作为程度较好的中学生应该掌握。(因为此类二次三项式的问题也可以通过其他方法解决,但十字相乘法是最简便的) |
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