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【2013年中考攻略】专题2:待定系数法应用探讨
在数学问题中,若得知所求结果具有某种确定的形式,则可设定一些尚待确定的系数(或参数)来表示这样的结果,这些待确定的系数(或参数),称作待定系数。然后根据已知条件,选用恰当的方法,来确定这些系数,这种解决问题的方法叫待定系数法。待定系数法是数学中的基本方法之一。它渗透于初中数学教材的各个部分,在全国各地中考中有着广泛应用。
应用待定系数法解题以多项式的恒等知识为理论基础,通常有三种方法:比较系数法;代入特殊值法;消除待定系数法。
比较系数法通过比较等式两端项的系数而得到方程(组),从而使问题获解。例如:“已知x?3=(1?A)·x+Bx+C,求A,B,C的值”,解答此题,并不困难,只需将右式与左式的多项式中对应项的系数加以比较后,就可得到A,B,C的值。这里的A,B,C就是有待于确定的系数。
代入特殊值法通过代入特殊值而得到方程(组),从而使问题获解。例如:“点(2,﹣3)在正比例函数图象上,求此正比例函数”,解答此题,只需设定正比例函数为y=kx,将(2,﹣3)代入即可得到k的值,从而求得正比例函数解析式。这里的k就是有待于确定的系数。
消除待定系数法通过设定待定参数,把相关变量用它表示,代入所求,从而使问题获解。例如:“已知代入
a?ba?bba?232
2
,求
a?ba?b的值”,解答此题,只需设定
ba?23=k,则a=3k,b=2k,
即可求解。这里的k就是消除的待定参数。
应用待定系数法解题的一般步骤是:
(1)确定所求问题的待定系数,建立条件与结果含有待定的系数的恒等式; (2)根据恒等式列出含有待定的系数的方程(组); (3)解方程(组)或消去待定系数,从而使问题得到解决。
在初中阶段和中考中应用待定系数法解题常常使用在代数式变型、分式求值、因式分解、求函数解析式、求解规律性问题、几何问题等方面。下面通过2011年和2012年全国各地中考的实例探讨其应用。
一. 待定系数法在代数式变型中的应用:在应用待定系数法解有关代数式变型的
问题中,根据
右式与左式多项式中对应项的系数相等的原理列出方程(组),解出方程(组)即可求得答
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案。
典型例题:
例:(2011云南玉溪3分)若x2?6x?k是完全平方式,则k=【 】
A.9 B.-9 【答案】A。
【考点】待定系数法思想的应用。
【分析】设x2?6x?k=?x+A?,则x2?6x?k=x2?2Ax?A2,
?2A=6?A=3??∴?2。故选A。 k=9A=k??2C.±9 D.±3
练习题:
1.(2012江苏南通3分)已知x2+16x+k是完全平方式,则常数k等于【 】 A.64 B.48 C.32 D.16
2.(2012贵州黔东南4分)二次三项式x﹣kx+9是一个完全平方式,则k的值是 ▲ 。 3.(2011江苏连云港3分)计算 (x+2)的结果为x+□x+4,则“□”中的数为【 】 A.-2 B.2 C.-4 D.4
4.(2011湖北荆州3分)将代数式x2?4x?1化成(x?p)2?q的形式为【 】 ?
A.(x?2)2?3? B.(x?2)2?4? C.(x?2)2?5 D.(x?4)2?4
2
2
2
二. 待定系数法在分式求值中的应用:在一类分式求值问题中,已知一比例式
求另一分式的值,可设定待定参数,把相关变量用它表示,代入所求分式,从而使问题获解。
典型例题:
例:(2012四川凉山4分)已知
A.
23ba?513,则
94a?ba?b的值是【 】 D.
49 B.
32 C.
【答案】D。
【考点】比例的性质。 【分析】∵
ba?=513,∴设
ba?513=?k,则b=5k, a=13k,把a,b的值代入49a?ba?b,得,
a?ba?b13k?5k13k?5k=8k18k。故选D。
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练习题:
1.(2012北京市5分)已知
a2=a2a?bb3?0,求代数式
23ba5a-2b(a+2b)(a?2b)?(a?2b)的值。
2.(2011四川巴中3分)若
?,则= ▲ 。
三. 待定系数法在因式分解中的应用:在因式分解问题中,除正常应用提取公
因式法、应用公式法、十字相乘法、分组分解法等解题外还可应用待定系数法求解,特别
223x?5xy?2y?x?9y?4,对于三项以上多项式的分解有很大作用(如:x3-6x2+11x-6,
目前这类考题很少,但不失为一种有效的解题方法)。
典型例题:
例1:(2012湖北黄石3分)分解因式:x2?x?2= ▲ 。 【答案】(x-1)(x+2)。 【考点】因式分解。
【分析】设x2?x?2??x?A??x?B?,
?A?B=1?A?B=?2?A=?1?B=2?A=2?B=?1 ∵?x?A??x?B??x2??A?B?x?A?B,? ∴x2?x?2=?x?1??x?2?。
,解得?或?,
〖注:本题实际用十字相乘法解题更容易,但作为一种解法介绍于此。〗
例2:分解因式:3x2?5xy?2y2?x?9y?4 ▲ 。 【答案】?3x?y?4??x?2y?1?。 【考点】因式分解。
【分析】∵3x2?5xy?2y2??3x?y??x?2y?,
∴可设3x2?5xy?2y2?x?9y?4??3x?y?a??x?2y?b?。
∵?3x?y?a??x?2y?b??3x2?5xy?2y2??a?3b?x?(2a?b)y?ab,
2222 ∴3x?5xy?2y?x?9y?4?3x?5xy?2y??a?3b?x?(2a?b)y?ab。
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?a?3b=1①? 比较两边系数,得?2a?b=9②。
??ab=?4③ 联立①,②得a=4,b=-1。代入③式适合。 ∴3x2?5xy?2y2??3x?y?4??x?2y?1?。
练习题:
1. (2012四川南充3分)分解因式:x2?4x?12 = ▲ 。 2. (2012山东潍坊3分)分解因式:x—4x—12x= ▲ 。 3. (2011贵州黔东南4分)分解因式:x2?2x?8? ▲ 。
3
2
四. 待定系数法在求函数解析式中的应用:待定系数法是解决求函数解析式问
题的常用方法,求函数解析式是初中阶段待定系数法的一个主要用途。确定直线或曲线方程就是要确定方程中x的系数与常数,我们常常先设它们为未知数,根据点在曲线上,点的坐标满足方程的关系,将已知的条件代入方程,求出待定的系数与常数。这是平面解析几何的重要内容,是求曲线方程的有效方法。初中阶段主要有正比例函数、一次函数、反比例函数、二次函数这几类函数,前面三种分别可设y=kx,y=kx+b,y?
kx
的形式(其中k、b为待定系
数,且k≠0)。而二次函数可以根据题目所给条件的不同,设成一般式y=ax2+bx+c(a、b、c为待定系数),顶点式y=a (x-h) 2+k(a、k、h为待定系数),交点式y=a (x-x1)(x-x2)( a 、x1、x2为待定系数)三类形式。根据题意(可以是语句形式,也可以是图象形式),确定出a、b、c、k、x1、x2等待定系数,求出函数解析式。
典型例题:
例1:(2012江苏南通3分)无论a取什么实数,点P(a-1,2a-3)都在直线l上,Q(m,
n)是直线l上的点,则(2m-n+3)2的值等于 ▲ . 【答案】16。
【考点】待定系数法,直线上点的坐标与方程的关系,求代数式的值。 【分析】∵由于a不论为何值此点均在直线l上,
∴令a=0,则P1(-1,-3);再令a=1,则P2(0,-1)。 设直线l的解析式为y=kx+b(k≠0),
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∴ ???k?b??3? b??1 ,解得??k?2? b??1 。
∴直线l的解析式为:y=2x-1。
∵Q(m,n)是直线l上的点,∴2m-1=n,即2m-n=1。 ∴(2m-n+3)=(1+3)2=16。
例2:(2012山东聊城7分)如图,直线AB与x轴交于点A(1,0),与y轴交于点B(0,﹣2).
(1)求直线AB的解析式;
(2)若直线AB上的点C在第一象限,且S△BOC=2,求点C的坐标.
2
【答案】解:(1)设直线AB的解析式为y=kx+b,
∵直线AB过点A(1,0)、点B(0,﹣2), ∴??k?b?0?b=?2,解得??k?2?b=?2。
∴直线AB的解析式为y=2x﹣2。 (2)设点C的坐标为(x,y),
∵S△BOC=2,∴
12?2?x=2,解得x=2。
∴y=2×2﹣2=2。
∴点C的坐标是(2,2)。
【考点】待定系数法,直线上点的坐标与方程的关系。
【分析】(1)设直线AB的解析式为y=kx+b,将点A(1,0)、点B(0,﹣2)分别代入解析式即可组成方程组,从而得到AB的解析式。
(2)设点C的坐标为(x,y),根据三角形面积公式以及S△BOC=2求出C的横坐标,
再代入直线即可求出y的值,从而得到其坐标。
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