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多项式乘法与 FOIL

多项式乘法就是分配律的反复使用:第一个里的每一项都要和第二个里的每一项相遇。对于两个二项式,这个模式有个名字——FOIL。

每一项乘以每一项

多项式乘法基于一个想法:分配律,按需反复使用。第一个多项式的每一项都必须乘以第二个多项式的每一项。两项相乘时,系数相乘、指数相加——这就是指数乘法法则:x^2 · x^3 = x^5。

最简单的情形是单项式乘以多项式:把这个单独的项分配到括号内的每一部分上。这和你第一次乘 3(x + 2) 时做的展开动作完全一样。

2x(3x^2 − 5x + 4)

= 2x·3x^2 + 2x·(−5x) + 2x·4
= 6x^3 − 10x^2 + 8x
单项式 × 三项式:分配,系数相乘、指数相加。

FOIL:两个二项式

当你把两个二项式相乘时,恰好有四个乘积。FOIL是个口诀,帮你一个都不漏:First(首项)、Outer(外项)、Inner(内项)、Last(末项)。FOIL 不是新规则——它只是分配律在“二乘二”这一特例下的记账方式。

(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 给出四个乘积;外项与内项通常可以合并。

更大的乘积,同样的思路

二项式乘三项式时,把二项式的每一项分配到整个三项式上,然后合并同类项。过程中保持标准形式,并对齐相同次幂——这能让最后的整理几乎自动完成。

(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
二项式 × 三项式:分配,按次幂叠放,合并。