多项式展开计算错误排查及原理咨询
题目:证明 $(x + 2)(2x - 1)(2x + 3)$ 等于 $4x^3 + 12x^2 + 5x - 6$(注:原题目里的$4x^2 + 12x2$应该是笔误,正确写法是$4x3 + 12x^2$)
我的计算结果是 $4x^3 + 4x^2 - 9x - 6$,步骤如下:
$$2x^2 - x + 4x - 2 (2x + 3)$$
$$2x^2 - 5x - 2 (2x + 3)$$
$$4x^3 + 6x^2 - 10x^2 - 15x - 4x - 6$$
$$4x^3 + 4x^2 - 9x - 6$$我不清楚自己哪里算错了,也不明白为什么错,希望能帮我指出错误步骤并解释原因。题目来自Pearson Edexcel International A-Level学生用书第6页,我数学基础不太好,提前感谢帮助!
错误步骤拆解与原因解释
咱们一步一步来捋,你的核心错误出在第一步合并同类项,后续的错误都是因为这个初始错误连锁导致的:
1. 前两个因式展开后的合并错误
你先算 $(x+2)(2x-1)$,展开的每一项其实是对的:
- $x \times 2x = 2x^2$
- $x \times (-1) = -x$
- $2 \times 2x = 4x$
- $2 \times (-1) = -2$
把这些项写出来就是 $2x^2 - x + 4x - 2$,但合并 $-x + 4x$ 时你搞错了!这里是**$-x$加$4x$**,相当于 $4x - x = 3x$,而不是你算的 $-5x$。你可能误把加法当成了减法,把符号搞反了——同类项合并要注意:异号项相加是用大的绝对值减小的,符号跟大的走,这里$4x$是正的,绝对值更大,所以结果是$+3x$。
所以这一步正确的结果应该是 $2x^2 + 3x - 2$,而不是你写的 $2x^2 -5x -2$。
2. 后续乘法展开的连锁错误
因为第一步的结果错了,你用错误的 $2x^2 -5x -2$ 去乘 $(2x+3)$,自然得到了错误的结果。咱们用正确的第一步结果重新计算一遍,你就能看明白:
把 $2x^2 + 3x - 2$ 分别和 $(2x+3)$ 的每一项相乘:
- $2x^2 \times 2x = 4x3$,$2x2 \times 3 = 6x^2$
- $3x \times 2x = 6x^2$,$3x \times 3 = 9x$
- $-2 \times 2x = -4x$,$-2 \times 3 = -6$
把所有项列出来:$4x^3 + 6x^2 + 6x^2 + 9x - 4x -6$
再合并同类项:
- $x3$项:$4x3$
- $x2$项:$6x2 + 6x^2 = 12x^2$
- $x$项:$9x -4x =5x$
- 常数项:$-6$
最终结果就是 $4x^3 +12x^2 +5x -6$,和题目要求的一致。
给你的小建议
因为你数学基础不太好,建议计算时分步写得更细一点,不要跳步:
- 每次只展开两个因式,把每一项的乘积都单独列出来,避免符号混乱;
- 合并同类项时,把相同次数的项圈出来再算,比如把所有$x^2$项放一起,$x$项放一起,这样不容易错;
- 算完一步可以回头检查一遍符号,尤其是负数项的乘法和加法,这是最容易出错的地方。
备注:内容来源于stack exchange,提问作者Binsul




