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2.3 十字相乘法(L2-L3)

因式分解 · 初二
讲清楚它是什么

定义 将二次三项式 $ax^2+bx+c$ 分解为两个一次二项式 $(x+m)(x+n)$ 的乘法逆运算方法。

从哪来 本节为初二第1讲起点,图谱未记录前置知识点,故基于学生已掌握的多项式乘法法则(特别是 $(x+m)(x+n)=x^2+(m+n)x+mn$)及有理数运算基础进行逆向推导。

为什么 十字相乘法的本质是多项式乘法的逆运算。 根据乘法分配律,$(x+m)(x+n) = x^2 + nx + mx + mn = x^2 + (m+n)x + mn$。 观察系数关系: 1. 二次项系数 $1$ 来自 $x \cdot x$; 2. 一次项系数 $b$ 来自两个常数项 $m, n$ 之和($m+n$); 3. 常数项 $c$ 来自两个常数项 $m, n$ 之积($mn$)。 因此,若已知 $b$ 和 $c$,寻找两个数 $m, n$ 使得它们的积为 $c$、和为 $b$,即可还原出因式。这就是“十字相乘”名称的由来:交叉相乘再相加,验证是否等于中间项系数。

讲法
适合类型:形象思维强、喜欢动手操作的学生 讲法:拼图游戏法 1. 准备三块卡片:一块写 $x^2$,一块写 $bx$(拆成两个部分 $mx$ 和 $nx$),一块写 $c$(拆成 $m$ 和 $n$)。 2. 让学生尝试将 $bx$ 和 $c$ 拆分,使得 $x \cdot n + x \cdot m = bx$ 且 $m \cdot n = c$。 3. 强调“积定和,和定积”的配对关系,通过物理拼合直观感受因式分解的结构。
讲法
适合类型:逻辑推理强、擅长代数变形的学生 讲法:逆向推导法 1. 从恒等式 $x^2 + (m+n)x + mn = (x+m)(x+n)$ 出发。 2. 提问:如果已知 $x^2 + 5x + 6$,如何求 $m, n$? 3. 引导学生列出方程组:$m+n=5, mn=6$。 4. 通过解这个简单的二元一次方程组(或试数),得出 $m=2, n=3$,从而得到 $(x+2)(x+3)$。 5. 强调这是解方程的逆过程,培养代数结构意识。
讲法
适合类型:记忆能力强、喜欢口诀和技巧的学生 讲法:口诀试数法 1. 口诀:“首尾积,中间和;同号相加,异号相减。” 2. 步骤: - 看常数项 $c$,列出所有因数对(如 $6$ 可拆为 $1\times6, 2\times3$)。 - 看一次项系数 $b$ 的符号,确定 $m, n$ 的符号(同号取正,异号取负)。 - 交叉相乘求和,看是否等于 $b$。 3. 举例:$x^2 - 5x + 6$。$c=6$(正),$b=-5$(负),故 $m,n$ 均为负。试 $(-1), (-6)$ 和为 $-7$(错);试 $(-2), (-3)$ 和为 $-5$(对)。结果 $(x-2)(x-3)$。
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练一道
基础题
分解因式 $x^2 + 7x + 12$
变式
分解因式 $2x^2 - 7x + 3$
试试手自己判
检测题
分解因式 $x^2 - 4x - 5$
看答案和判分标准
答案:$(x-5)(x+1)$
判对标准:
1. 学生能正确列出常数项 $-5$ 的因数对:$1, -5$ 或 $-1, 5$。
2. 能正确判断符号:积为负,和为负,故一正一负,且负数绝对值大。
3. 最终结果正确,且书写规范。
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