待定系数法
2.待定系数法
2.待定系数法要确定变量间的函数关系,设出某些未知系数,然后根据所给条件来确定这些未知系数的方法叫待定系数法,其理论依据是多项式恒等,也就是利用了多项式f(x)≡g(x)的充要条件是:对于一个任意的a值,都有f(a)≡g(a);或者两个多项式各同类项的系数对应相等。
待定系数法解题的关键是依据已知,正确列出等式或方程。
使用待定系数法,就是把具有某种确定形式的数学问题,通过引入一些待定的系数,转化为方程组来解决,要判断一个问题是否用待定系数法求解,主要是看所求解的数学问题是否具有某种确定的数学表达式,如果具有,就可以用待定系数法求解。
例如分解因式、拆分分式、数列求和、求函数式、求复数、解析几何中求曲线方程等,这些问题都具有确定的数学表达形式,所以都可以用待定系数法求解。
使用待定系数法,它解题的基本步骤是:第一步,确定所求问题含有待定系数的解析式;第二步,根据恒等的条件,列出一组含待定系数的方程;第三步,解方程组或者消去待定系数,从而使问题得到解决。
待定系数法是中学数学中的一种重要方法,它在平面解析几何中有广泛的应用.(一)求直线和曲线的方程例1 过直线x-2y-3=0与直线2x-3y-2=0的交点,使它与两坐标轴相交所成的三角形的面积为5,求此直线的方程.【解】设所求的直线方程为(x-2y-3)+λ(2x-3y-2)=0,整理,得依题意,列方程得于是所求的直线方程为8x-5y+20=0或2x-5y-10=0.【解说】(1)本解法用到过两直线交点的直线系方程,λ是待定系数.(2)待定系数法是求直线、圆和圆锥曲线方程的一种基本方法.例2 如图2-9,直线l1和l2相交于点M,l1⊥l2,点N∈l1,以A、B为端点的曲线C上的任一点到l2的距离与到点N的距离相等.若系,求曲线C的方程.(1998年全国高考理科试题)【解】如图2-9,以l1为x轴,MN的垂直平分线为y轴,建立直角坐标系.由已知,得曲线C是以点N为焦点、l2为准线的抛物线的一段,其中点A、B为曲线C的端点.设曲线C的方程为y2=2px,p>0(x1≤x≤x2,y>0).其中,x1、x2分别是A、B的横坐标,p=|MN|.从而M、N解之,得p=4,x1=1.故曲线C的方程为y2=8x (1≤x≤4,y>0).(二)探讨二元二次方程(或高次方程)表示的直线的性质例3 已知方程ax2+bxy+cy2=0表示两条不重合的直线L1、L2.求:(1)直线L1与L2交角的两条角平分线方程;(2)直线L1与L2的夹角的大小.【解】设L1、L2的方程分别为mx+ny=0、qx+py=0,则ax2+bxy+cy2=(mx+ny)(qx+py).从而由待定系数法,得a=mq,b=mp+nq,c=np.(1)由点到直线的距离公式,得所求的角平分线方程为即(m2+n2)(qx+py)2=(q2+p2)(mx+ny)2,化简、整理,得(nq-mp)[(nq+mp)x2+2(np-mq)xy-(nq+mp)y2]=0.∵ L1、L2是两条不重合的直线∴b2-4ac=(mp+nq)2-4mnpq=(mp-nq)2>0.即 mp-nq≠0.从而(nq+mp)x2+2(np-mq)xy-(nq+mp)y2=0.把 mq=a,mp+nq=b,np=c代入上式,得bx2+2(c-a)xy-by2=0.即为所求的两条角平分线方程.(2)显然当mq+np=0,即a+c=0时,直线L1与L2垂直,即夹角为90°.当mq+np≠0即a+c≠0时,设L1与L2的夹角为α,则【解说】一般地说,研究二元二次(或高次)方程表示的直线的性质,用待定系数法较为简便.(三)探讨二次曲线的性质1.证明曲线系过定点例4 求证:不论参数t取什么实数值,曲线系(4t2+t+1)x2+(t+1)y2+4t(t+1)y-(109t2+21t+31)=0都过两个定点,并求这两个定点的坐标.【证明】把原方程整理成参数t的方程,得(4x2+4y-109)t2+(x2+y2+4y-21)t+x2+y2-31=0.∵ t是任意实数上式都成立,【解说】由本例可总结出,证明含有一个参数t的曲线系F(x,y,t)=0过定点的步骤是:(1)把F(x,y,t)=0整理成t的方程;(2)因t是任意实数,所以t的各项系数(包括常数项)都等于零,得x、y的方程组;(3)解这个方程组,即得定点坐标.2.求圆系的公切线或公切圆例5 求圆系x2+y2-2(2m+1)x-2my+4m2+4m+1=0(m≠0)的公切线方程.【解】将圆系方程整理为[x-(2m+1)]2+(y-m)2=m2(m≠0)显然,平行于y轴的直线都不是圆系的公切线.设它的公切线方程为 y=kx+b,则由圆心(2m+1,m)到切线的距离等于半径|m|,得从而[(1-2k)m-(k+b)]2=m2(1+k2),整理成m的方程,得(3k2-4k)m2-2(1-2k)(k+b)m+(k+b)2=0.∵ m取零以外的任意实数上式都成立,【解说】由本例可总结出求圆系F(x,y,m)=0的公切线方程的步骤是:(1)把圆系方程化为标准方程,求出圆心和半径;(2)当公切线的斜率存在时,设其方程为y=kx+b,利用圆心到切线的距离等于半径,求出k、b、m的关系式f(k,b,m)=0;(3)把f(k,b,m)=0整理成参数m的方程G(m)=0.由于m∈R,从而可得m的各项系数(包括常数项)都等于零,得k、b的方程组;(4)解这个方程组,求出k、b的值;(5)用同样的方法,可求出x=a型的公切线方程.3.化简二元二次方程例6 求曲线9x2+4y2+18x-16y-11=0的焦点和准线.【分析】把平移公式x=x′+h,y=y′+k,代入原方程化简.【解】(略).例7.已知函数y=mx x nx22431+++的最大值为7,最小值为-1,求此函数式。
初中数学重点梳理:待定系数法
待定系数法知识定位待定系数法是一种求未知数的方法。
将一个多项式表示成另一种含有待定系数的新的形式,这样就得到一个恒等式。
对于某些数学问题,如果已知所求结果具有某种确定的形式,则可引进一些尚待确定的系数来表示这种结果,通过已知条件建立起给定的算式和结果之间的恒等式,得到以待定系数为元的方程或方程组,解之即得待定的系数。
广泛应用于多项式的因式分解,求函数的解析式和曲线的方程等。
知识梳理知识梳理1:待定系数法在多项式除法中的应用多项式除多项式时,其结果的形式我们往往是可以判断出的,在这种情况下,我们可以先假设出最后的结果(当然也是含未知数的),转化为等式再进行计算。
知识梳理2:待定系数法在因式分解中的应用在因式分解时,一些多项式经过分析,可以断定它能分解成某几个因式,但这几个因式中的某些系数尚未确定,这时可以用一些字母来表示待定的系数.由于该多项式等于这几个因式的乘积,根据多项式恒等的性质,两边对应项系数应该相等,或取多项式中原有字母的几个特殊值,列出关于待定系数的方程(或方程组),解出待定字母系数的值,这种因式分解的方法叫作待定系数法.知识梳理3:待定系数法在解方程中的应用在解一些复杂方程时,如果能够判断出方程的部分根,或者有方程根的一些限制条件;在这种情况下,采用待定系数的方法去解方程,往往可以有意想不到的效果。
知识梳理3:待定系数法在代数式恒等变形中的应用 知识梳理4:待定系数法在求函数解析式中的应用例题精讲【试题来源】【题目】已知多项式56423+-+x x x ,除式为12+x ,求它们相除所得到的商式和余式。
【答案】【解析】【知识点】待定系数法 【适用场合】当堂例题 【难度系数】3【试题来源】【题目】已知r qx px x x ++++464234能被39323+++x x x 整除,求p,q,r 之值.【答案】【解析】【知识点】待定系数法 【适用场合】当堂例题 【难度系数】3【试题来源】【题目】把多项式x 3-x 2+2x+2表示为关于x -1的降幂排列形式. 【答案】x 3-x 2+2x+2=(x -1)3+2(x -1)2+3(x -1)+4. 【解析】用待定系数法:设x 3-x 2+2x+2=a(x -1)3+b(x -1)2+c(x -1)+d 把右边展开,合并同类项(把同类项对齐), 得 x 3-x 2+2x+2=ax 3-3ax 2+3ax -a +bx 2-2bx+b +cx -c +d 用恒等式的性质,比较同类项系数,得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+-+-=+--=+-=2223131d c b a c b a b a a 解这个方程组,得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧====4321d c b a∴x 3-x 2+2x+2=(x -1)3+2(x -1)2+3(x -1)+4. 本题也可用换元法: 设x -1=y, 那么x=y+1.把左边关于x 的多项式化为关于y 的多项式,最后再把y 换成x -1.【知识点】待定系数法 【适用场合】当堂例题 【难度系数】3【试题来源】【题目】已知:4310252323-+-++-x x x cbx x ax 的值是恒为常数求:a, b, c 的值.【答案】a = 1 b = 1.5 c = -2 【解析】【知识点】待定系数法 【适用场合】当堂练习题 【难度系数】3【试题来源】【题目】分解因式:.310434422-+---y x y xy x【答案】【解析】【知识点】待定系数法【适用场合】当堂练习题【难度系数】3【试题来源】【题目】m为何值时,6522-++-ymxyx能够分解因式,并分解之.【答案】【解析】【知识点】待定系数法 【适用场合】当堂例题 【难度系数】3【试题来源】【题目】已知:4x 4+ax 3+13x 2+bx+1是完全平方式.求: a 和b 的值.【答案】解得⎪⎩⎪⎨⎧==⎪⎩⎪⎨⎧-==⎩⎨⎧-=-=⎩⎨⎧==172174 172174612612b a b a b a b a -或或或.【解析】设4x 4+ax 3+13x 2+bx+1=(2x 2+mx±1)2(设待定的系数,要尽可能少.)右边展开,合并同类项,得4x 4+ax 3+13x 2+bx+1=4x 4+4mx 3+(m 2±4)x 2±2mx+1. 比较左右两边同类项系数,得方程组⎪⎩⎪⎨⎧==+=m b m m a 213442; 或⎪⎩⎪⎨⎧-==-=m b m ma 213442.解得⎪⎩⎪⎨⎧==⎪⎩⎪⎨⎧-==⎩⎨⎧-=-=⎩⎨⎧==172174 172174612612b a b a b a b a -或或或.【知识点】待定系数法 【适用场合】当堂例题 【难度系数】3【试题来源】【题目】推导一元三次方程根与系数的关系. 【答案】见解析【解析】设方程ax 3+bx 2+cx+d=0(a≠0)的三个根分别为x 1, x 2, x 3.原方程化为x 3+02=++adx a c x a b . ∵x 1, x 2, x 3是方程的三个根. ∴x 3+=++adx a c x a b 2(x -x 1) (x -x 2) (x -x 3). 把右边展开,合并同类项,得 x 3+=++adx a c x a b 2=x 3-( x 1+x 2+x 3)x 2+(x 1x 2+x 1x 3+x 2x 3)x -x 1x 2x 3. 比较左右同类项的系数,得 一元三次方程根与系数的关系是: x 1+x 2+x 3=-a b , x 1x 2+x 1x 3+x 2x 3=a c , x 1x 2x 3=-ad.【知识点】待定系数法 【适用场合】课后两周练习 【难度系数】3【试题来源】【题目】已知:x 3+px+q 能被(x -a )2整除.求证:4p 3+27q 2=0. 【答案】见解析 【解析】证明:设x 3+px+q =(x -a )2(x+b ). x 3+px+q=x 3+(b -2a)x 2+(a 2-2ab)x+a 2b.⎪⎩⎪⎨⎧==-=-③②①q b a p ab a a b 22202 由①得b=2a , 代入②和③得 ⎪⎩⎪⎨⎧=-=3223aq ap∴4p 3+27q 2=4(-3a 2)3+27(2a 3)2=4×(-27a 6)+27×(4a 6)=0. (证毕).【知识点】待定系数法 【适用场合】课后一个月练习 【难度系数】3【试题来源】【题目】已知:f (x)=x 2+bx+c 是g (x)=x 4 +6x 2+25的因式,也是q (x)=3x 4+4x 2+28x+5的因式.求:f (1)的值. 【答案】f (1)=4【解析】∵g (x),q (x)都能被f (x)整除,它们的和、差、倍也能被f (x)整除.为了消去四次项,设3g (x)-q (x)=kf (x), (k 为正整数). 即14x 2-28x+70=k (x 2+bx+c) 14(x 2-2x+5)=k (x 2+bx+c) ∴k=14, b=-2, c=5. 即f (x)=x 2-2x+5. ∴f (1)=4 . 【知识点】待定系数法 【适用场合】阶段测验 【难度系数】4【试题来源】【题目】已知:23)2)(3(22++-+=+-+-x Cx B x A x x x x x , 求:A ,B ,C 的值.【答案】A =-31. B =158. C =54. 【解析】去分母,得x 2-x+2=A(x -3)(x+2)+Bx(x+2)+Cx(x -3).根据恒等式定义(选择x 的适当值,可直接求出A ,B ,C 的值),当x=0时, 2=-6A. ∴A =-31. 当x=3时, 8=15B. ∴B =158.当x=-2时, 8=10C. ∴C =54.【知识点】待定系数法 【适用场合】随堂课后练习 【难度系数】3【试题来源】【题目】分解因式:x 2+3xy+2y 2+4x+5y+3.【答案】原式=(x+2y+3)(x+y+1).【解析】由于(x 2+3xy+2y 2)=(x+2y)(x+y),若原式可以分解因式,那么它的两个一次项一定是x+2y+m 和x +y +n 的形式,应用待定系数法即可求出m 和n ,使问题得到解决. 设x 2+3xy+2y 2+4x+5y+3 =(x+2y+m)(x+y+n)=x 2+3xy+2y 2+(m+n)x+(m+2n)y+mn , 比较两边对应项的系数,则有解之得m=3,n=1.所以原式=(x+2y+3)(x+y+1).【知识点】待定系数法【适用场合】当堂练习题【难度系数】3【试题来源】【题目】分解因式:x4-2x3-27x2-44x+7.【答案】原式=(x2-7x+1)(x2+5x+7)【解析】分析本题所给的是一元整系数多项式,根据前面讲过的求根法,若原式有有理根,则只可能是±1,±7(7的约数),经检验,它们都不是原式的根,所以,在有理数集内,原式没有一次因式.如果原式能分解,只能分解为(x2+ax+b)(x2+cx+d)的形式.解设原式=(x2+ax+b)(x2+cx+d)=x4+(a+c)x3+(b+d+ac)x2+(ad+bc)x+bd,所以有由bd=7,先考虑b=1,d=7有所以原式=(x2-7x+1)(x2+5x+7).说明由于因式分解的唯一性,所以对b=-1,d=-7等可以不加以考虑.本题如果b=1,d=7代入方程组后,无法确定a,c的值,就必须将bd=7的其他解代入方程组,直到求出待定系数为止.本题没有一次因式,因而无法运用求根法分解因式.但利用待定系数法,使我们找到了二次因式.由此可见,待定系数法在因式分解中也有用武之地.【知识点】待定系数法【适用场合】随堂课后练习【难度系数】4【试题来源】【题目】已知方程0412924=-+-x x x 有两根为1和2,解这个方程【答案】x 1 = 1 x 2 = 2【解析】【知识点】待定系数法【适用场合】当堂练习题【难度系数】3【试题来源】【题目】已知方程012823=+--x x x 有两个根相等,解这个方程. 【答案】【解析】【知识点】待定系数法【适用场合】当堂练习题【难度系数】3【试题来源】【题目】要使多项式))(2(2q x px x -++不含关于x 的二次项,则p 与q 的关系是()A 相等B 互为相反数C 互为倒数D 乘积等于1【答案】A【解析】【知识点】待定系数法【适用场合】随堂课后练习【难度系数】3【试题来源】【题目】已知多项式43261312x x x x m -+-+是一个完全平方式,试求常数m 的值。
高中数学待定系数法
高中数学待定系数法
摘要:
一、待定系数法的基本概念
二、待定系数法的应用
三、待定系数法的优缺点
四、总结
正文:
一、待定系数法的基本概念
待定系数法是数学中一种常用的方法,主要运用于函数的解析和求解。
它通过设定一个待定系数,然后利用已知的条件来求解这个系数,从而得到函数的解析式。
二、待定系数法的应用
待定系数法可以广泛应用于各种数学问题,包括求解二次方程、求解函数的极值、求解最值问题等。
它最大的优点是可以将复杂的数学问题转化为简单的代数运算,使得问题变得容易求解。
三、待定系数法的优缺点
待定系数法的优点在于它的通用性和灵活性,可以应用于各种数学问题。
同时,它也存在一些缺点,比如在求解一些复杂数学问题时,可能需要设定多个待定系数,使得问题变得复杂。
四、总结
待定系数法是一种非常有用的数学方法,可以用于解决各种数学问题。
它
的优点在于它的通用性和灵活性,而缺点在于在解决一些复杂问题时可能需要设定多个待定系数。
待定系数法配方
待定系数法是一种数学方法,用于解决多项式方程的根的问题。
它的基本思想是将原方程转化为一个或多个恒等式,然后通过求解这些恒等式来确定方程的根。
具体步骤如下:
1. 将原方程转化为恒等式。
例如,对于二次方程ax^2 + bx + c = 0,我们可以将其转化为恒等式a(x - x1)(x - x2) = b(x - x1)(x - x2) + c(x - x1)(x - x2)。
2. 确定恒等式的系数。
这通常需要一些代数技巧和经验。
例如,我们可能需要使用韦达定理(Vieta's formulas)来找到恒等式的系数。
3. 解出恒等式的根。
这通常需要一些代数技巧和经验。
例如,我们可能需要使用因式分解、配方法、公式法等方法来解出恒等式的根。
4. 将这些根代入原方程,验证它们是否满足原方程。
如果满足,那么这些根就是原方程的根;如果不满足,那么我们需要回到第一步,重新选择恒等式,然后重复上述步骤。
高中数学解题基本方法——待定系数法
三、待定系数法要确定变量间的函数关系,设出某些未知系数,然后根据所给条件来确定这些未知系数的方法叫待定系数法,其理论依据是多项式恒等,也就是利用了多项式f(x)≡g(x)的充要条件是:对于一个任意的a值,都有f(a)≡g(a);或者两个多项式各同类项的系数对应相等。
待定系数法解题的关键是依据已知,正确列出等式或方程。
使用待定系数法,就是把具有某种确定形式的数学问题,通过引入一些待定的系数,转化为方程组来解决,要判断一个问题是否用待定系数法求解,主要是看所求解的数学问题是否具有某种确定的数学表达式,如果具有,就可以用待定系数法求解。
例如分解因式、拆分分式、数列求和、求函数式、求复数、解析几何中求曲线方程等,这些问题都具有确定的数学表达形式,所以都可以用待定系数法求解。
使用待定系数法,它解题的基本步骤是:第一步,确定所求问题含有待定系数的解析式;第二步,根据恒等的条件,列出一组含待定系数的方程;第三步,解方程组或者消去待定系数,从而使问题得到解决。
如何列出一组含待定系数的方程,主要从以下几方面着手分析:①利用对应系数相等列方程;②由恒等的概念用数值代入法列方程;③利用定义本身的属性列方程;④利用几何条件列方程。
比如在求圆锥曲线的方程时,我们可以用待定系数法求方程:首先设所求方程的形式,其中含有待定的系数;再把几何条件转化为含所求方程未知系数的方程或方程组;最后解所得的方程或方程组求出未知的系数,并把求出的系数代入已经明确的方程形式,得到所求圆锥曲线的方程。
Ⅰ、再现性题组:1.设f(x)=x2+m,f(x)的反函数f-1(x)=nx-5,那么m、n的值依次为_____。
A. 52, -2 B. -52, 2 C.52, 2 D. -52,-22.二次不等式ax2+bx+2>0的解集是(-12,13),则a+b的值是_____。
A. 10B. -10C. 14D. -143.在(1-x3)(1+x)10的展开式中,x5的系数是_____。
高中数学方法篇之待定系数法
高中数学方法篇之待定系数法要确定变量间的函数关系,设出某些未知系数,然后根据所给条件来确定这些未知系数的方法叫待定系数法,其理论依据是多项式恒等,也就是利用了多项式f(x)≡g(x)的充要条件是:对于一个任意的a值,都有f(a)≡g(a);或者两个多项式各同类项的系数对应相等。
待定系数法解题的关键是依据已知,正确列出等式或方程。
使用待定系数法,就是把具有某种确定形式的数学问题,通过引入一些待定的系数,转化为方程组来解决,要判断一个问题是否用待定系数法求解,主要是看所求解的数学问题是否具有某种确定的数学表达式,如果具有,就可以用待定系数法求解。
例如分解因式、拆分分式、数列求和、求函数式、求复数、解析几何中求曲线方程等,这些问题都具有确定的数学表达形式,所以都可以用待定系数法求解。
使用待定系数法,它解题的基本步骤是:第一步,确定所求问题含有待定系数的解析式;第二步,根据恒等的条件,列出一组含待定系数的方程;第三步,解方程组或者消去待定系数,从而使问题得到解决。
如何列出一组含待定系数的方程,主要从以下几方面着手分析:①利用对应系数相等列方程;②由恒等的概念用数值代入法列方程;③利用定义本身的属性列方程;④利用几何条件列方程。
比如在求圆锥曲线的方程时,我们可以用待定系数法求方程:首先设所求方程的形式,其中含有待定的系数;再把几何条件转化为含所求方程未知系数的方程或方程组;最后解所得的方程或方程组求出未知的系数,并把求出的系数代入已经明确的方程形式,得到所求圆锥曲线的方程。
一、再现性题组:1.设f(x)=x2+m,f(x)的反函数f-1(x)=nx-5,那么m、n的值依次为_____。
A. 52, -2 B. -52,2 C.52, 2 D. -52,-22.二次不等式ax2+bx+2>0的解集是(-12,13),则a+b的值是_____。
A. 10B. -10C. 14D. -143.在(1-x3)(1+x)10的展开式中,x5的系数是_____。
待定系数法(通用)
发展趋势分析
算法优化
随着计算能力的提升,待定系数法在算法优 化方面将有更大的发展空间,以提高求解效 率和精度。
扩展应用领域
随着科学研究的不断深入,待定系数法有望在更多 领域得到应用,例如材料科学、生物医学等。
智能化发展
结合人工智能和机器学习技术,待定系数法 有望实现智能化求解,自动选择最优算法和 参数。
微分方程求解
在求解微分方程时,待定系数法 可以用于确定方程的解的形式, 通过设定待定系数,将微分方程 转化为代数方程组进行求解。
历史与发展
历史
待定系数法起源于18世纪,最初用于多 项式展开和函数展开。随着数学的发展 ,待定系数法逐渐扩展到更广泛的领域 ,如微分方程求解、变分法等。
VS
发展
近年来,随着数学研究的深入和应用领域 的拓展,待定系数法在解决复杂数学问题 方面取得了重要进展。同时,随着计算机 技术的发展,待定系数法的计算效率和精 度也得到了显著提高。
改进与优化建议
加强理论基础
进一步深入研究待定系数法的理论基础,提高方法的 可靠性和稳定性。
提高计算效率
优化算法和计算过程,减少计算时间和成本,提高计 算效率。
加强数据质量控制
严格控制数据来源和质量,确保数据具有较好的代表 性和可靠性,以提高模型拟合效果和准确性。
06 待定系数法的未来发展与 展望
02 待定系数法的基本原理
原理概述
1
待定系数法是一种数学方法,通过引入待定的系 数,将一个复杂的问题分解为若干个简单的问题, 从而思想是将一个多项式表示为另一种 易于处理的形式,以便于求解多项式的根、因式 分解、求导等操作。
3
待定系数法广泛应用于数学、物理、工程等领域, 是解决复杂问题的一种有效手段。
高中数学解题方法系列:待定系数法
高中数学解题方法系列:待定系数法要确定变量间的函数关系,设出某些未知系数,然后根据所给条件来确定这些未知系数的方法叫待定系数法,其理论依据是多项式恒等,也就是利用了多项式f(x)≡g(x)的充要条件是:对于一个任意的a值,都有f(a)≡g(a);或者两个多项式各同类项的系数对应相等。
(≡表示恒等于)待定系数法解题的关键是依据已知,正确列出等式或方程。
使用待定系数法,就是把具有某种确定形式的数学问题,通过引入一些待定的系数,转化为方程组来解决,要判断一个问题是否用待定系数法求解,主要是看所求解的数学问题是否具有某种确定的数学表达式,如果具有,就可以用待定系数法求解。
例如分解因式、拆分分式、数列求和、求函数式、求复数、解析几何中求曲线方程等,这些问题都具有确定的数学表达形式,所以都可以用待定系数法求解。
使用待定系数法,它解题的基本步骤是:第一步,确定所求问题含有待定系数的解析式;第二步,根据恒等的条件,列出一组含待定系数的方程;第三步,解方程组或者消去待定系数,从而使问题得到解决。
待定系数法是中学数学中的一种重要方法,它在平面解析几何中有广泛的应用.(一)求直线和曲线的方程例1过直线x-2y-3=0与直线2x-3y-2=0的交点,使它与两坐标轴相交所成的三角形的面积为5,求此直线的方程.【解】设所求的直线方程为(x-2y-3)+λ(2x-3y-2)=0,整理,得依题意,列方程得于是所求的直线方程为8x-5y+20=0或2x-5y-10=0.【解说】(1)本解法用到过两直线交点的直线系方程,λ是待定系数.(2)待定系数法是求直线、圆和圆锥曲线方程的一种基本方法.例2如图2-9,直线l1和l2相交于点M,l1⊥l2,点N∈l1,以A、B为端点的曲线C上的任一点到l2的距离与到点N的距离相等.若系,求曲线C的方程.【解】如图2-9,以l1为x轴,MN的垂直平分线为y轴,建立直角坐标系.由已知,得曲线C是以点N为焦点、l2为准线的抛物线的一段,其中点A、B为曲线C的端点.设曲线C的方程为y2=2px,p>0(x1≤x≤x2,y>0).其中,x1、x2分别是A、B的横坐标,p=|MN|.从而M、N解之,得p=4,x1=1.故曲线C的方程为y2=8x(1≤x≤4,y>0).(二)探讨二元二次方程(或高次方程)表示的直线的性质例3已知方程ax2+bxy+cy2=0表示两条不重合的直线L1、L2.求:(1)直线L1与L2交角的两条角平分线方程;(2)直线L1与L2的夹角的大小.【解】设L1、L2的方程分别为mx+ny=0、qx+py=0,则ax2+bxy+cy2=(mx+ny)(qx+py).从而由待定系数法,得a=mq,b=mp+nq,c=np.(1)由点到直线的距离公式,得所求的角平分线方程为即(m2+n2)(qx+py)2=(q2+p2)(mx+ny)2,化简、整理,得(nq-mp)[(nq+mp)x2+2(np-mq)xy-(nq+mp)y2]=0.∵L1、L2是两条不重合的直线∴b2-4ac=(mp+nq)2-4mnpq=(mp-nq)2>0.即mp-nq≠0.从而(nq+mp)x2+2(np-mq)xy-(nq+mp)y2=0.把mq=a,mp+nq=b,np=c代入上式,得bx2+2(c-a)xy-by2=0.即为所求的两条角平分线方程.(2)显然当mq+np=0,即a+c=0时,直线L1与L2垂直,即夹角为90°.当mq+np≠0即a+c≠0时,设L1与L2的夹角为α,则【解说】一般地说,研究二元二次(或高次)方程表示的直线的性质,用待定系数法较为简便.(三)探讨二次曲线的性质1.证明曲线系过定点例4求证:不论参数t取什么实数值,曲线系(4t2+t+1)x2+(t+1)y2+4t(t+1)y-(109t2+21t+31)=0都过两个定点,并求这两个定点的坐标.【证明】把原方程整理成参数t的方程,得(4x2+4y-109)t2+(x2+y2+4y-21)t+x2+y2-31=0.∵t是任意实数上式都成立,【解说】由本例可总结出,证明含有一个参数t的曲线系F(x,y,t)=0过定点的步骤是:(1)把F(x,y,t)=0整理成t的方程;(2)因t是任意实数,所以t的各项系数(包括常数项)都等于零,得x、y的方程组;(3)解这个方程组,即得定点坐标.2.求圆系的公切线或公切圆例5求圆系x2+y2-2(2m+1)x-2my+4m2+4m+1=0(m≠0)的公切线方程.【解】将圆系方程整理为[x-(2m+1)]2+(y-m)2=m2(m≠0)显然,平行于y轴的直线都不是圆系的公切线.设它的公切线方程为y=kx+b,则由圆心(2m+1,m)到切线的距离等于半径|m|,得从而[(1-2k)m-(k+b)]2=m2(1+k2),整理成m的方程,得(3k2-4k)m2-2(1-2k)(k+b)m+(k+b)2=0.∵m取零以外的任意实数上式都成立,【解说】由本例可总结出求圆系F(x,y,m)=0的公切线方程的步骤是:(1)把圆系方程化为标准方程,求出圆心和半径;(2)当公切线的斜率存在时,设其方程为y=kx+b,利用圆心到切线的距离等于半径,求出k、b、m 的关系式f(k,b,m)=0;(3)把f(k,b,m)=0整理成参数m的方程G(m)=0.由于m∈R,从而可得m的各项系数(包括常数项)都等于零,得k、b的方程组;(4)解这个方程组,求出k、b的值;(5)用同样的方法,可求出x=a型的公切线方程.3.化简二元二次方程例6求曲线9x2+4y2+18x-16y-11=0的焦点和准线.【分析】把平移公式x=x′+h,y=y′+k,代入原方程化简.【解】(略).例7.已知函数y =mx x n x 22431+++的最大值为7,最小值为-1,求此函数式。
高中数学方法篇之待定系数法
高中数学方法篇之待定系数法要确定变量间的函数关系,设出某些未知系数,然后根据所给条件来确定这些未知系数的方法叫待定系数法,其理论依据是多项式恒等,也就是利用了多项式f(x)≡g(x)的充要条件是:对于一个任意的a值,都有f(a)≡g(a);或者两个多项式各同类项的系数对应相等。
待定系数法解题的关键是依据已知,正确列出等式或方程。
使用待定系数法,就是把具有某种确定形式的数学问题,通过引入一些待定的系数,转化为方程组来解决,要判断一个问题是否用待定系数法求解,主要是看所求解的数学问题是否具有某种确定的数学表达式,如果具有,就可以用待定系数法求解。
例如分解因式、拆分分式、数列求和、求函数式、求复数、解析几何中求曲线方程等,这些问题都具有确定的数学表达形式,所以都可以用待定系数法求解。
使用待定系数法,它解题的基本步骤是:第一步,确定所求问题含有待定系数的解析式;第二步,根据恒等的条件,列出一组含待定系数的方程;第三步,解方程组或者消去待定系数,从而使问题得到解决。
如何列出一组含待定系数的方程,主要从以下几方面着手分析:①利用对应系数相等列方程;②由恒等的概念用数值代入法列方程;③利用定义本身的属性列方程;④利用几何条件列方程。
比如在求圆锥曲线的方程时,我们可以用待定系数法求方程:首先设所求方程的形式,其中含有待定的系数;再把几何条件转化为含所求方程未知系数的方程或方程组;最后解所得的方程或方程组求出未知的系数,并把求出的系数代入已经明确的方程形式,得到所求圆锥曲线的方程。
一、再现性题组:1.设f(x)=x2+m,f(x)的反函数f-1(x)=nx-5,那么m、n的值依次为_____。
A. 52, -2 B. -52,2 C.52, 2 D. -52,-22.二次不等式ax2+bx+2>0的解集是(-12,13),则a+b的值是_____。
A. 10B. -10C. 14D. -143.在(1-x3)(1+x)10的展开式中,x5的系数是_____。
初中数学常考的知识点待定系数法
初中数学常考的知识点待定系数法待定系数法:先设出函数解析式,在根据条件确定解析式中的未知的系数,从而写出这个式子的方法,叫待定系数法。
用待定系数法确定解析式的步骤:①设函数表达式为:y=k某或y=k某+b②将已知点的坐标代入函数表达式,得到方程(组)③解方程或组,求出待定的系数的值。
④把的值代回所设表达式,从而写出需要的解析式。
注意;正比例函数y=k某只要有一个条件就可以。
而一次函数y=k某+b需要有两个条件。
初中数学知识点解析:构造方程构造方程是初中数学的基本方法之一在解题过程中要善于观察、善于发现、认真分析,根据问题的结构特征、及其问题中的数量关系,挖掘潜在已知和未知之间的因素,从而构造出方程,使问题解答巧妙、简洁、合理。
1、一些题目根据条件、仔细观察其特点,构造一个"一元一次方程"求解,从而获得问题解决。
例1:如果关于某的方程a某+b=2(2某+7)+1有无数多个解,那么a、b的值分别是多少?解:原方程整理得(a-4)∵此方程有无数多解,∴a-4=0且分别解得a=42、有些问题,直接求解比较困难,但如果根据问题的特征,通过转化,构造"一元二次方程",再用根与系数的关系求解,使问题得到解决。
此方法简明、功能独特,应用比较广泛,特别在数学竞赛中的应用。
3、有时可根据题目的条件和结论的特征,构造出方程组,从而可找到解题途径。
例3:已知3,5,2某,3y的平均数是4、20,18,5某,-6y的平均数是1、求的值。
分析:这道题考查了平均数概念,根据题目的特征构造二元一次方程组,从而解出某、y的值,再求出的值。
平面直角坐标系平面直角坐标系:在平面内画两条互相垂直、原点重合的数轴,组成平面直角坐标系。
水平的数轴称为某轴或横轴,竖直的数轴称为y轴或纵轴,两坐标轴的交点为平面直角坐标系的原点。
平面直角坐标系的要素:①在同一平面②两条数轴③互相垂直④原点重合三个规定:①正方向的规定横轴取向右为正方向,纵轴取向上为正方向②单位长度的规定;一般情况,横轴、纵轴单位长度相同;实际有时也可不同,但同一数轴上必须相同。
待定系数法-高考理科数学解题方法讲义
方法三待定系数法一、待定系数法:待定系数法是根据已知条件,建立起给定的算式和所求的结果之间的恒等式,得到以需要待定的系数为未知数的方程或方程组,解方程或方程组得到待定的系数的一种数学方法.待定系数法解题的关键是依据已知,正确列出等式或方程。
使用待定系数法,就是把具有某种确定形式的数学问题,通过引入一些待定的系数,转化为方程组来解决,要判断一个问题是否用待定系数法求解,主要是看所求解的数学问题是否具有某种确定的数学表达式,如果具有,就可以用待定系数法求解.例如分解因式、拆分分式、数列求和、求函数式、求复数、解析几何中求曲线方程等,这些问题都具有确定的数学表达形式,所以都可以用待定系数法求解.二、待定系数法解题的基本步骤:使用待定系数法,它解题的基本步骤是:第一步,确定所求问题含有待定系数的解析式;第二步,根据恒等的条件,列出一组含待定系数的方程;第三步,解方程组或者消去待定系数,从而使问题得到解决.本文在分析研究近几年高考题及各地模拟题的基础上,从以下四个方面总结高考中的待定系数法.1.用待定系数法求曲线方程确定曲线方程常用的方法有定义法、直接法、待定系数法等,当已知曲线类型及曲线的几何性质时,往往利用待定系数法,通过设出方程形式,布列方程(组),使问题得到解决. 例1.【2018届江苏省镇江市高三上学期期末】已知圆与圆相切于原点,且过点,则圆的标准方程为__________.【答案】【解析】设圆的标准方程为,其圆心为,半径为∵可化简为∴其圆心为,半径为∵两圆相切于原点,且圆过点∴解得∴圆的标准方程为故答案为例2.【2018届山西省孝义市高三下学期名校最新高考模拟卷(一)】已知椭圆的左、右焦点分别为、,且点到椭圆上任意一点的最大距离为3,椭圆的离心率为.(1)求椭圆的标准方程;(2)是否存在斜率为的直线与以线段为直径的圆相交于、两点,与椭圆相交于、,且?若存在,求出直线的方程;若不存在,说明理由.【答案】(1);(2).解析:(1)设,的坐标分别为,,根据椭圆的几何性质可得,解得,,则,故椭圆的方程为.(2)假设存在斜率为的直线,那么可设为,则由(1)知,的坐标分别为,,可得以线段为直径的圆为,圆心到直线的距离,得,,联立得,设,,则,得,,,解得,得.即存在符合条件的直线.2.用待定系数法求函数解析式利用待定系数法确定一次函数、二次函数的解析式,在教材中有系统的介绍,通过练习应学会“迁移”,灵活应用于同类问题解答之中.例3.【2018届湖南省长沙市长郡中学高三】已知函数的图象过点,且点是其对称中心,将函数的图象向右平移个单位得到函数的图象,则函数的解析式为()A. B. C. D.【答案】A【解析】由函数f(x)过点(,2),(﹣,0)得:解得:∴f(x)=sin2x+cos2x=2sin(2x+),∴g(x)=2sin2x,故答案为:A.例4.【2018届天津市耀华中学高三上学期第三次月考】若幂函数在上为增函数,则实数的值为_________.【答案】2例5.设是二次函数,方程有两个相等的实根,且.(Ⅰ)的表达式;(Ⅱ)若直线把的图象与两坐标轴所围成图形的面积二等分,求的值.【答案】(I);(II).【解析】试题分析:(1)由已知设,由,求出的值,由有两个相等实根有,求出的值,得出的表达式;(2)由题意有,解方程求出的值。
待定系数法
待定系数法,一种求未知数的方法。
将一个多项式表示成另一种含有待定系数的新的形式,这样就得到一个恒等式。
然后根据恒等式的性质得出系数应满足的方程或方程组,其后通过解方程或方程组便可求出待定的系数,或找出某些系数所满足的关系式,这种解决问题的方法叫做待定系数法。
用法是:设某一多项式的全部或部分系数为未知数,利用两个多项式恒等式同类项系数相等的原理或其他已知条件确定这些系数,从而得到待求的值。
扩展资料
从更广泛的意义上说,待定系数法是将某个解析式的一些常数看作未知数,利用已知条件确定这些未知数,使问题得到解决的方法。
求函数的表达式,把一个有理分式分解成几个简单分式的和,求微分方程的级数形式的解等,都可用这种方法。
对于某些数学问题,如果已知所求结果具有某种确定的形式,则可引进一些尚待确定的系数来表示这种结果,通过已知条件建立起给定的算式和结果之间的恒等式,得到以待定系数为元的方程或方程组,解之即得待定的系数。
【数学知识点】待定系数法的步骤四步
【数学知识点】待定系数法的步骤四步待定系数法第一步要先设出函数的一般形式,第二步代入解析式得出方程或方程组,第三步通过列方程或方程组求出待定系数k,b的值,最后写出该函数的解析式。
待定系数法,一种求未知数的方法。
将一个多项式表示成另一种含有待定系数的新的形式,这样就得到一个恒等式。
然后根据恒等式的性质得出系数应满足的方程或方程组,其后通过解方程或方程组便可求出待定的系数,或找出某些系数所满足的关系式,这种解决问题的方法叫做待定系数法。
第一步:设,设出函数的一般形式。
(称一次函数通式)第二步:代,代入解析式得出方程或方程组。
第三步:求,通过列方程或方程组求出待定系数k,b的值。
第四步:写,写出该函数的解析式。
一般用法是,设某一多项式的全部或部分系数为未知数,利用两个多项式恒等式同类项系数相等的原理或其他已知条件确定这些系数,从而得到待求的值。
例如,将已知多项式分解因式,可以设某些因式的系数为未知数,利用恒等的条件,求出这些未知数。
求经过某些点的圆锥曲线方程也可以用待定系数法。
从更广泛的意义上说,待定系数法是将某个解析式的一些常数看作未知数,利用已知条件确定这些未知数,使问题得到解决的方法。
求函数的表达式,把一个有理分式分解成几个简单分式的和,求微分方程的级数形式的解等,都可用这种方法。
对于某些数学问题,如果已知所求结果具有某种确定的形式,则可引进一些尚待确定的系数来表示这种结果,通过已知条件建立起给定的算式和结果之间的恒等式,得到以待定系数为元的方程或方程组,解之即得待定的系数。
广泛应用于多项式的因式分解,求函数的解析式和曲线的方程等。
感谢您的阅读,祝您生活愉快。
待定系数法
4ac-4a2 代入③得 =-3,即 c-a=-3.⑤ 4a 把④代入①得 c=0. 代入⑤得 a=3. 代入④得 b=-6. ∴函数的解析式为 y=3x2-6x.
4ac-b2 评析:用 列方程解较麻烦,因此一般尽量不 4a 用.
解法三:设所求函数的解析式为y=a(x-h)2 +k,则顶点坐标为(h,k), 由已知顶点为(1,-3),可得h=1,k=-3. 即所求的二次函数为y=a(x-1)2-3. ∵图象经过点P(2,0),∴0=a(2-1)2-3. ∴a=3. ∴函数的解析式为y=3(x-1)2-3. 即y=3x2-6x.
解:设抛物线与x轴的两交点为(x1,0),(x2,0),
Δ>0, 由题意得 |x1-x2|=2.
c 又x1+x2=-3,x1x2= ,(x1-x2)2=4. 2 ∴(x1+x2)2-4x1x2=4. 9 c<2, 36-8c>0, ∴ ∴ 9-2c=4. c=5. 2 5 ∴c= . 2
分析:求此解析式关键是求m的值,若设A(x1,0)、 B(x2,0),由题中已知,可找到
Δ>0 x1x2<0
的条件.在此条件
中,可求出m的取值范围,从m的取值范围中,找出m的 非负整数,从而求出m的值.
解:Δ=(2m+2)2-4(m2+4m-3)>0,解得 m<2. ∵m为非负整数,∴m=0或m=1. 设A(x1,0)、B(x2,0). ∵x1<0,x2>0,∴x1·x2<0,即m2+4m-3<0. 当m=0时,m2+4m-3=-3<0,∴m=0适 合; 当m=1时,m2+4m-3=2>0,∴m=1舍 去. ∴m=0. ∴故所求解析式为y=-x2+2x+3.
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一次函数的 图象直线l
(数形结合思想)
A
18
1、若一次函数y=3x-b的图象经过点P(1,-1), 则该函数图象必经过点( B )
A (-1,1)
B (2,2)
C (-2,2)
D (2,一2)
2、若函数y=kx+b的图象平行于y= -2x的图象, 且经过点(0,4),则k= -2 ,b= 4 。
A
像这样
解:设这个一次函数的解析式为y=kx+b (k≠0). ﹉先 解﹉设 析出 式一函 ,设数 再
把(3,5)和(-4,-9)分别代入,
根据条件确
得
5=3k+b -9=-4k+b
﹉﹉﹉
二列
定解析式中 未知的系数
k=2
解得
﹉﹉﹉ 三解
b=-1
,从而得出 函数解析式 的方法,叫
∴这个一次函数的解析式为y=2x-1 ﹉﹉﹉做待四定写系数
A
法.
7
整理归纳
从数到形
从形到数
数学的基本思想方法A :数形结合 8
应用待定系数法的一般步骤:
(1)设出函数解析式的一般形式,其中包括未知的系 数(需要确定这些系数,因此叫做待定系数法);
(2)把自变量与函数的对应值代入函数解析式中,得 到关于待定系数的方程或方程组;
(3)解方程(方程组)求出待定系数的值;
∴设一次函数解析式为y=-x+b.
由直线经过点A(2,0)得 0=-2+b 解得b=2 ∴函数解析式为 y= -x+2
A
15
2、若一次函数y=kx+b的图象平行于y=-3x+2的图
象,且与y轴上的交点坐标为(0,-5),求k与b的
值。
解 :∵一次函数y=kx+b的图象与直线y=-3x+2平行
∴k==-3
空格里原来填的数是多少?解释你的理由
。
A
21
A
22
设一次函数解析式为y=-3x+b.
由直线y轴的交点坐标为(0,-5)得
-5=b
解得b=-5
∴函数解析式为 y=A -3x-5
16
1、求一次函数解析式的方法 ——待定系数法
2、待定系数法的一般步骤:
一设、二列、三解、四还原
A
17
函数解析式 y =kx+b
选取
解出
满足条件的两 画出
定点(x1,y1) 与(x2,y2) 选取
∴函数解析式为 y 3 x 3 2
A
13
图象平行求函数解析式
例3、若一次函数的图象经过点 A(2,0), 且与直线y=-x+3平行,求其解析式。
A
14
图象平行求函数解析式
例3、若一次函数的图象经过点 A(2,0),且与直线 y=-x+3平行,求其解析式。
解 :∵一次函数图象与直线y=-x+3平行
A
5
自学指导
阅读课本93-94页内容,回答下列问题: (时间3分钟) 1、确定一次函数解析式,需要几个条件? 2、求一次函数解析式的关键是求出什么? 3、什么是待定系数法? 4、待定系数法的步骤是什么?
A
6
已知点的坐标求函数表达式
例1、已知一次函数的图象过点(3,5)与(-4,-9),
求这个一次函数的解析式.
单位长度,得到直线___y_=_-_x_-_1___ 。
A
3
思考
画出一次函数图象的步骤有哪些?
1、列表 2、描点 3、连线
两点法——两点确定一条直线
函数解析式 选取 满足条件的两 画出 一次函数的
y =kx+b
?
定点(x1,y1) 与(x2,y2)
?
图象直线l
A
4
学习目标
1、 理解待定系数法。 2、能运用待定系数法确定一次 函数的解析式。
(4)写出函数解析式。
A
9
提出问题形成思路
1.求下图中直线的函数表达式
y
y=2x
y
3
2
o
1
x
2
o
x
y=- 3 x+3 2
2.反思小结:确定正比例函数的表达式需要1个条 件,确定一次函数的表达式需要2个条件.
A
10
1、已知 y是 x的一次函数,当 x=-1时,y=3; 当 x =2 时,y=-3,求 y关于 x 的一次函数解析
一次函数y=kx+b性质: (1)、 k>0时,y随x的增大而增大;
(2) 、 k<0时,y随x的增大而减小。
A
2
1、一般地,形如 y=kx+b(k,b是常数,k≠0) 的函数,叫做一次函数。 2、已知一次函数y=2x+4的图像过点(2,m ),则m=_8_。 3、若一次函数y=kx+6与y=2x-5的图象互相平行,则k= 2 。 4、已知一次函数解析式为 y=-x- 6,若函数图象向上平移5个
式。
A
11
利用图象求函数解析式
例2、已知一次函数的图象如图所示, 写出它的关系式.
A
12
利用图象求函数解析式
例2、已知一次函数的图象如图所示, 写出它的关系式.
解 :设一次函数解析式为y=kx+b(k≠0). 由直线经过点(2,0),(0,-3)得
2k b 0
b
3
解得
k
3, 2
b 3 .
19.2.2一次函数的图象和 性质(二)
待定系数法
邯郸冀南新区光禄镇第二中学 王栋林
A
1
复习概念
正比例函数的图象特征: 是经过(0,0) 的一条直线.
正比例函数的图象的性质: (1)当k>0时,y随x的增大而增大; (2)当k<0时,y随x的增大而减小.
一次函数的图象特征:
一次函数y=kx+b是经过(0,b)的一条直线
19
3、已知一次函数的图像经过点(9,0)和 点(24,20),求这个一次函数的解析式.
4、若一次函数的图象与直线y=-3x+2交y轴 于同一点,且过点(2,-6),求此函数解析 式
A
20
利用表格信息确定函数解析式
小明根据某个一次函数关系式填写了下表:
x
-2
-1
0
1
y
3
1
0
其中有一格不慎被墨汁遮住了,想想看,该