FOIL 法
FOIL fǎ
FOIL 是记忆两个二项式相乘的口诀:首项、外项、内项、末项,代表需要相乘的四对项。
Formula
(a+b)(c+d) = ac + ad + bc + bd
Definition
FOIL 是记忆两个二项式 $(a + b)(c + d)$ 相乘的口诀:先乘首项(First,即 $ac$),再乘外项(Outer,即 $ad$),然后乘内项(Inner,即 $bc$),最后乘末项(Last,即 $bd$),再合并同类项。它其实只是环 $F[x]$ 中分配律的一种记号简写,并不能直接推广到三个或更多二项式相乘,或多于两项的多项式相乘,那些情形需要完整的柯西积(分配律)方法。
Example
$(x + 3)(x + 7)$:首项 $x \cdot x = x^2$,外项 $x \cdot 7 = 7x$,内项 $3 \cdot x = 3x$,末项 $3 \cdot 7 = 21$;相加得到 $x^2 + 10x + 21$。$(2x - 5)(3x + 4)$:F 为 $6x^2$,O 为 $8x$,I 为 $-15x$,L 为 $-20$,求和得到 $6x^2 - 7x - 20$。像 $(a+b)(c+d)(e+f)$ 这样的乘积,需要先对其中两个因式使用 FOIL 法,再把结果与第三个因式分配相乘,合并前最多可得 $8$ 项。
Key Insight
FOIL 法只适用于恰好两个二项式相乘;对更大的多项式,需要完整的分配律。当外项与内项的乘积是同类项时,FOIL 的四项常常会合并为三项,识别它们何时相互抵消(平方差)或加倍(完全平方三项式)能节省步骤。FOIL 其实只是为一种特定情形编码分配律的教学工具,理解它为什么有效,因为乘法在任何环中都对加法满足分配律,才是所有多项式乘积背后的一般原理。