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多項式乘法與 FOIL

多項式乘法就是分配律的反覆使用:第一個裡的每一項都要和第二個裡的每一項相遇。對於兩個二項式,這個模式有個名字——FOIL。

每一項乘以每一項

多項式乘法基於一個想法:分配律,按需反覆使用。第一個多項式的每一項都必須乘以第二個多項式的每一項。兩項相乘時,係數相乘、指數相加——這就是指數乘法法則:x^2 · x^3 = x^5。

最簡單的情形是單項式乘以多項式:把這個單獨的項分配到括號內的每一部分上。這和你第一次乘 3(x + 2) 時做的展開動作完全一樣。

2x(3x^2 − 5x + 4)

= 2x·3x^2 + 2x·(−5x) + 2x·4
= 6x^3 − 10x^2 + 8x
單項式 × 三項式:分配,係數相乘、指數相加。

FOIL:兩個二項式

當你把兩個二項式相乘時,恰好有四個乘積。FOIL是個口訣,幫你一個都不漏:First(首項)、Outer(外項)、Inner(內項)、Last(末項)。FOIL 不是新規則——它只是分配律在「二乘二」這一特例下的記帳方式。

(x + 3)(x − 5)

F: x·x      = x^2
O: x·(−5)   = −5x
I: 3·x      = 3x
L: 3·(−5)   = −15

= x^2 − 5x + 3x − 15
= x^2 − 2x − 15        combine the like middle terms
FOIL 給出四個乘積;外項與內項通常可以合併。

更大的乘積,同樣的思路

二項式乘三項式時,把二項式的每一項分配到整個三項式上,然後合併同類項。過程中保持標準形式,並對齊相同次冪——這能讓最後的整理幾乎自動完成。

(x + 2)(x^2 − 3x + 4)

x·(x^2 − 3x + 4)  = x^3 − 3x^2 + 4x
2·(x^2 − 3x + 4)  =        2x^2 − 6x + 8
----------------------------------------
                  = x^3 − x^2 − 2x + 8
二項式 × 三項式:分配,按次冪疊放,合併。