什么是 FOIL 法?
FOIL 是一种帮助记忆两个二项式相乘步骤的口诀。这四个字母分别代表 First(首项)、Outer(外项)、Inner(内项)、Last(末项),对应展开 \((a + b)(c + d)\) 这类乘积时需要相乘的四对项。由于每个二项式恰好有两项,根据分配律会得到四个乘积:\(ac\)、\(ad\)、\(bc\) 和 \(bd\)。本计算器会解析你输入的两个因式,逐一算出每个乘积,合并同类项,并给出化简后的多项式。
如何使用本计算器
在 展开 输入框中输入两个二项式的乘积,例如 (3x - 2)(4x + 1)。你也可以输入二项式的平方,比如 (x - 5)^2,计算器会自动改写为 \((x - 5)(x - 5)\)。用脱字符 ^ 表示指数(例如 x^2)。系数为 1 时可以省略,也支持常数项。点击计算即可看到答案以及完整的分步演算过程。
公式详解
对于 \((a + b)(c + d)\),依次计算 $$(a+b)(c+d) = \underbrace{a\cdot c}_{\text{First}} + \underbrace{a\cdot d}_{\text{Outer}} + \underbrace{b\cdot c}_{\text{Inner}} + \underbrace{b\cdot d}_{\text{Last}}$$ 即 \(F = a\cdot c\)、\(O = a\cdot d\)、\(I = b\cdot c\)、\(L = b\cdot d\)。两个单项式相乘时,系数相乘,相同变量的指数相加(\(x^{m}\cdot x^{n} = x^{m+n}\))。最后,把变量和指数都相同的项通过系数相加合并起来,并按次数从高到低排序输出结果。
例题演算
展开 \((3x - 2)(4x + 1)\)。首项(First):\(3x\cdot 4x = 12x^{2}\)。外项(Outer):\(3x\cdot 1 = 3x\)。内项(Inner):\(-2\cdot 4x = -8x\)。末项(Last):\(-2\cdot 1 = -2\)。合在一起:\(12x^{2} + 3x - 8x - 2\)。合并同类项 \(3x\) 和 \(-8x\) 得到 \(-5x\)。化简后的答案为 \(12x^{2} - 5x - 2\)。
常见问题
FOIL 法适用于三项式吗?不适用。FOIL 法专门用于两个各含两项的因式相乘。如果因式更长,就必须让每一项都与另一个因式中的每一项相乘。
可以使用 x 以外的变量吗?可以,任意单个字母都行;含两个不同变量的乘积(例如 \((x + y)(x - y) = x^{2} - y^{2}\))也能处理。
如果系数是 1 怎么办?可以直接省略;计算器会把 x 当作 \(1x\) 处理,并以标准化简形式显示结果。