🧮 代数

📦展开括号

拆开括号、乘进每一项——分配律是唯一的引擎,负号是唯一的坑。

(x+2)(x+3)(x+2)(x+3) 这副模样看着吓人,其实拆开它只需要一条定律。因式分解是把式子装回括号里,而今天做的是反方向:把括号展开,让每一项都晒在太阳底下。

分配律:一人请全场

括号外的人进门前,必须跟里面的每一项握手。3(x+4)3(x+4) 就是 3 分别乘 xx 和 4:

a(b+c)=ab+aca(b+c) = ab + ac

3(x+4)=3x+123(x+4) = 3x + 12

画成箭头图就是:从 3 出发,一支箭指向 xx,另一支指向 4,两个落点各留一份战利品。漏掉任何一支箭,答案就缺一块。

两个括号:画个格子

两个括号相乘,规矩是每一个都配每一个。拿 (x+2)(x+3)(x+2)(x+3) 画张格子表:

×\timesxx+3+3
xxx2x^23x3x
+2+22x2x66

四个格子加起来:

(x+2)(x+3)=x2+3x+2x+6=x2+5x+6(x+2)(x+3) = x^2 + 3x + 2x + 6 = x^2 + 5x + 6

有人管这叫 FOIL:先乘头、再乘外、再乘内、最后乘尾——和格子法是同一件事的两套说法。

符号是重灾区

数字不吓人,负号才吓人。两条军规:

  • 括号前挂负号,等于把 1-1 乘进去,里面每一项都要变号:(x4)=x+4-(x-4) = -x + 4
  • 括号里自带负号时,乘的时候符号跟着数字一起走:(x2)(x+5)=x2+5x2x10=x2+3x10(x-2)(x+5) = x^2 + 5x - 2x - 10 = x^2 + 3x - 10

负号进括号,全员变号

(x4)-(x-4) 的负号不是只管第一项。它乘了 xx 也乘了 4-4,所以出来的是 x+4-x + 4,不是 x4-x - 4。展开前先看清负号的地盘有多大。

展开对不对?代个数试试

展开最容易错,但验算也最容易:随便代个 xx,两边应当相等。取 x=1x = 1

(1+2)(1+3)=3×4=1212+5×1+6=12(1+2)(1+3) = 3 \times 4 = 12 \qquad 1^2 + 5 \times 1 + 6 = 12

两边都是 12,展开没有错。想更放心就再换 x=2x = 2 试一次(两边都是 20)。代入求值的功夫,在代入求值一课里练过。

互动演示展开机

机器里藏了一条规则,输入几个数试试,猜猜它是什么?

? ? ?

输出

机器不在乎表达式长什么样,只在乎喂进去的 xx 吐出什么。(x+2)(x+3)(x+2)(x+3)x2+5x+6x^2+5x+6 外表不同,喂同一个数却吐出同一个结果——展开的实质,就是把同一台机器换个写法。

动手检验

随堂小测

  1. 1. 3(x + 5) 展开是多少?

  2. 2. −(x − 4) 展开是多少?

  3. 3. (x + 2)(x + 3) 展开是多少?