【偵探任務情境 01】單項式乘法 🎯
計算 (-3x²) × (4x³)。係數與文字符號該如何分別計算?頭頂上的次方該怎麼合體?
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💡 怪獸偵探看圖心得:
• 核心公式:(axᵐ) × (bxⁿ) = (a × b)xᵐ⁺ⁿ
• 數字歸數字乘,文字歸文字乘!底數相同相乘時,頭頂上的帽子次方要相加!
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S 尋找線索 (Search)
算式:(-3x²) × (4x³)。
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T 轉譯關係 (Translate)
拆開結合律:[(-3) × 4] × (x² × x³)。
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A 求解運算 (Act & Calculate)
數字部分:-3 × 4 = -12;文字部分:x² × x³ = x²⁺³ = x⁵。
答案:-12x⁵。
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R 檢核審查 (Review & Reflect)
檢查負號只有一個故為負;次方 2 + 3 = 5,不是 2 × 3 = 6,確認正確。
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【隨堂練功題】請計算下列單項式相乘:
1. (-3x²) × (5x³) = (-3×5) × (x²⁺³) = -15x⁵
2. (2x)² × (-4x) = (4x²) × (-4x) = -16x³
3. 係數與係數相乘,底數相同相乘則指數 相加。
偵探自我檢核:
[ ] 掌握指數律:xᵃ × xᵇ = xᵃ⁺ᵇ,次方相加而不是相乘。
[ ] 注意負號與括號次方:(-2x)² = 4x²,而 -2x² = -2x²。
觀念釐清小撇步:學生最易把次方乘起來(誤寫成 x⁶),務必強調指數律同底相乘是「次數相加」。
【偵探任務情境 02】直式乘法分離係數 🎯
計算 (2x - 3)(3x² + x - 4)。除了橫式彩虹乘法展開外,如何使用直式乘法或「分離係數法」又快又準地算出來?
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💡 怪獸偵探看圖心得:
• 核心公式:(2x - 3)(3x² + x - 4) = 6x³ - 7x² - 11x + 12
• 分離係數法省時又乾淨!只抄數字不抄 x,算完之後再把 x 次方按降冪穿回去!
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S 尋找線索 (Search)
算式:(3x² + x - 4) × (2x - 3)。
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T 轉譯關係 (Translate)
分離係數法:被乘式寫 [3, 1, -4],乘式寫 [2, -3]。
第一層 -3 乘上去:[-9, -3, 12];第二層 2 乘上去(往左縮一格):[6, 2, -8]。
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A 求解運算 (Act & Calculate)
同位對齊相加:
[6, 2 - 9, -8 - 3, 12] = [6, -7, -11, 12]。
最高次方為 2+1=3 次,穿回文字:6x³ - 7x² - 11x + 12。
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R 檢核審查 (Review & Reflect)
橫式檢驗:2x(3x²+x-4) - 3(3x²+x-4) = 6x³+2x²-8x - 9x²-3x+12 = 6x³-7x²-11x+12,一致!
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【隨堂練功題】請利用直式或展開法計算 (2x + 3)(3x - 1):
1. 展開過程:2x×(3x - 1) + 3×(3x - 1)
= (6x² - 2x) + (9x - 3)
= 6x² + 7x - 3
2. 若使用分離係數法直式,係數排列為 [2, 3] × [3, -1],結果為 [6, 7, -3]。
偵探自我檢核:
[ ] 直式分離係數法時,缺項務必補 0,避免位數錯位。
[ ] 同類項 -2x 與 +9x 合併得 +7x,符號驗算正確。
觀念釐清小撇步:分離係數法極度實用,但提醒學生:若有缺項(如缺一次項),「務必補 0」,否則全題位移崩潰!
【偵探任務情境 03】除以單項式模型 🎯
計算 (6x³ - 4x² + 2x) ÷ (2x)。多項式除以單項式時,如何拆成各項分數個別約分?
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💡 怪獸偵探看圖心得:
• 核心公式:(A + B + C) ÷ D = A/D + B/D + C/D
• 公平分配律除法!分子每一項都要除以分母 2x,最後一項 2x/2x 等於 1,絕不能消失!
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S 尋找線索 (Search)
算式:(6x³ - 4x² + 2x) ÷ 2x。
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T 轉譯關係 (Translate)
拆成三個單項式分數相加減:(6x³/2x) - (4x²/2x) + (2x/2x)。
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A 求解運算 (Act & Calculate)
第一項:6/2=3,x³/x=x² ➔ 3x²
第二項:-4/2=-2,x²/x=x ➔ -2x
第三項:2x/2x = 1
結果:3x² - 2x + 1(整除,餘式為 0)。
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R 檢核審查 (Review & Reflect)
驗算:2x × (3x² - 2x + 1) = 6x³ - 4x² + 2x,完全吻合原式。
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【隨堂練功題】請計算下列多項式除以單項式:
1. (12x³ - 8x²) ÷ (4x)
= 12x³4x - 8x²4x
= 3x² - 2x
2. (6x² + 9x) ÷ (3x) = 2x + 3
偵探自我檢核:
[ ] 每一項都要除以分母的單項式,如同分發披薩每個人都要分到。
[ ] 未知數次方相除時指數相減:x³ ÷ x¹ = x²。
觀念釐清小撇步:學生最常在最後一項寫成 0(以為約掉就沒有了),務必提醒任何數除以自身等於 1。
【偵探任務情境 04】長除法四部曲 🎯
計算 (2x² + 5x - 3) ÷ (x + 3) 的商式與餘式,並寫出「被除式 = 除式 × 商式 + 餘式」的驗算關係式。
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💡 怪獸偵探看圖心得:
• 核心公式:被除式 = 除式 × 商式 + 餘式 (餘式次數 < 除式次數)
• 長除法四步驟:估算首項、相乘展開、上下相減、降下後項。注意減法要變號!
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S 尋找線索 (Search)
被除式 2x² + 5x - 3,除式 x + 3。
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T 轉譯關係 (Translate)
長除法四步循環:
1. 估商:2x² ÷ x = 2x。
2. 乘:2x × (x + 3) = 2x² + 6x。
3. 減:(2x² + 5x) - (2x² + 6x) = -x。
4. 降:降下 -3 變成 -x - 3。
5. 二次估商:-x ÷ x = -1,相乘得 -x - 3,相減得 0。
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A 求解運算 (Act & Calculate)
商式 Q = 2x - 1,餘式 R = 0。
除法關係式:2x² + 5x - 3 = (x + 3)(2x - 1)。
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R 檢核審查 (Review & Reflect)
餘式為 0 且次數小於除式(一次式),驗算相乘展開無誤。
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【隨堂練功題】計算 (2x² + 7x + 5) ÷ (x + 2) 之商式與餘式:
1. 進行長除法:首項 2x² ÷ x = 2x,相減得 3x + 5;次項 3x ÷ x = 3,相減得 -1。
2. 商式 = 2x + 3,餘式 = -1。
3. 除法原理驗算:被除式 = 除式 × 商式 + 餘式。
偵探自我檢核:
[ ] 餘式的次數必須嚴格小於除式的次數(除式一次,餘式必為零次常數)。
[ ] 長除法相減時,小心第二層符號要變號(減負變加)。
觀念釐清小撇步:強調餘式定理準則:餘式的次數「必須嚴格小於」除式的次數,若除式是一次式,餘式必為常數。