第2讲利用待定系数法因式分解、分式的拆分等
一、 方法技巧
1. 待定系数法运用于因式分解、分式的拆分等问题中,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x=a值,都有f(x)?g(x);或者两个多项 式各关于x的同类项的系数对应相等.
2. 使用待定系数法解题的一般步骤是:
(1)确定所求问题含待定系数的一般解析式;
(2)根据恒等条件,列出一组含待定系数的方程(组); (3)解方程(组),从而使问题得到解决.
例如:“已知x?5??2?a??x?bx?c,求a,b,c的值.”
22解答此题,并不困难.只需将右式与左式的多项式中的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是有待于确定的系数,这种解决问题的方法就是待定系数法. 3. 格式与步骤:
(1)确定所求问题含待定系数的解析式.
上面例题中,解析式就是:?2?a??x?bx?c
2(2)根据恒等条件,列出一组含待定系数的方程. 在这一题中,恒等条件是:
?2?a?1??b?0?c??5?
(3)解方程或消去待定系数,从而使问题得到解决.
?a?1?∴?b?0?c??5?
二、应用举例
类型一 利用待定系数法解决因式分解问题
【例题1】已知多项式2x?3x?ax?7x?b能被x?x?2整除. (1)求a,b
(2)分解因式:2x?3x?ax?7x?b
4322【答案】(1)a? ?12和b? 6 (2)2x?3x?12x?7x?6 ?x?x?24322432???2x2?5x?3?
【解析】 试题分析:
(1)由条件可知x?x?2是该多项式的一个二次因式,而该多项式次数为4,故可设
22x4?3x3?ax2?7x?b??x2?x?2??2x2?mx?n?,可解出m、n,最后代入即可求出a、b的
值.
(2)由(1)可得结果 试题解析:
解:(1)∵多项式2x?3x?ax?7x?b能被x?x?2整除
43222∴设2x?3x?ax?7x?b?x?x?22x?mx?n,
4322????整理,得2x4?3x3?ax2?7x?b?2x4??m?2?x3??m?n?4?x2??n?2m?x?2n
?m?2??3?m?n?4?a?∴?
n?2m?7???b??2n?m??5?n??3?解得?
a??12???b?6∴a、b的值分别为?12和6.
4322(2)2x?3x?12x?7x?6 ?x?x?2???2x2?5x?3?
考点:1.待定系数法因式分解 2.整式乘法 3.解方程组.
点评:用待定系数法分解因式,就是先按已知条件把原式假设成若干个因式的连乘积,这些因式中的系数可先用字母表示,它们的值是待定的,由于这些因式的连乘积与原式恒等,然后根据恒等原理,建立待定系数的方程组,最后解方程组即可求出待定系数的值. 【难度】一般
【例题2】分解因式:2x?5xy?3y?3x?5y?2
【答案】2x?5xy?3y?3x?5y?2? (2x?y?1)(x?3y?2)【解析】 试题分析:
方法一 因为2x?5xy?3y?,因此,如果多项式能分解成两个关于x、y(2x?y)(x?3y)222222(2x-y+m)(x?3y+n)的一次因式的乘积,那么设原式的分解式是,其中m、n为待定系数. 然后展
开,利用多项式的恒等,求出m、n的值. 试题解析:
解:∵2x?5xy?3y?, (2x?y)(x?3y)22∴设2x?5xy?3y?3x?5y?2? (2x?y?m)(x?3y?n)即 2x2?5xy?3y2?3x?5y?2? (2x?y)(x?3y)??m?2n?x??3m?n?y?mn?22?m?2n??3????①?对比系数,得:?3m?n?5???????②
?mn??2??????????③?由①、②解得:?代入③式也成立.
∴2x?5xy?3y?3x?5y?2? (2x?y?1)(x?3y?2)试题分析:
方法二 前面同思路1,因为
所以对2x2?5xy?3y2?3x?5y?2??2x?y??x?3y???m?2n?x??3m?n?y?mn是恒等式,任意x,y的值,等式都成立,所以给x,y取特殊值,即可求出m,n的值. 试题解析:
解:∵2x?5xy?3y?, (2x?y)(x?3y)∴设2x?5xy?3y?3x?5y?2? (2x-y+m)(x?3y+n)即 2x?5xy?3y?3x?5y?2? (2x?y)(x?3y)??m?2n?x??3m?n?y?mn?22222222?m?1
?n??2∵该式是恒等式,
∴它对所有使式子有意义的x,y都成立, 那么令x?0,y?0得:mn??2 ① 令x?0,y?1得:3m?n?mn?3?0 ②
2??m?1?m?解①、②组成的方程组,得?或?3
n??2???n?-3把它们分别代入恒等式检验,得?22?m?1
?n??2∴2x?5xy?3y?3x?5y?2? (2x?y?1)(x?3y?2)考点:1.待定系数法分解因式 2.解方程组.
点评:本题解法中方程的个数多于未知数的个数,必须把求得的值代入多余的方程逐一检验.若有的解对某个方程或所设的等式不成立,则需将此解舍去;若得方程组无解,则说明原式不能分解成所设形成的因式. 【难度】较难
类型二 利用待定系数法解决分式拆分问题
【例题3】 将分式
1拆分成两个分式的和的形式. 2(x?1)(x?1)【答案】
1?x?11 ??(x2?1)(x?1)2(x2?1)2(x?1)【解析】 试题分析: 设
1ax?bc,将等式右边通分,再利用分子恒等求出a、b、c的值即可. ??(x2?1)(x?1)x2?1x?1试题解析: 解:设
1ax?bc ??22(x?1)(x?1)x?1x?1ax?bc(a?c)x2?(a?b)x?b?c而2 ??2x?1x?1(x?1)(x?1)1(a?c)x2?(a?b)x?b?c即2 ?(x?1)(x?1)(x2?1)(x?1)比较分子,得
?a?c?0??a?b?0?b?c?1?
解得a??11, b?c?. 22∴
1?x?11 ??(x2?1)(x?1)2(x2?1)2(x?1)考点:分式的恒等变形
点评:拆分有理真分式的时候,分母含二次项,则设分子为Ax?B形式,分母只含一次项,则设分子为常数 【难度】较难
【例题4】计算:
1111???...?
a?a?1??a?1??a?2??a?2??a?3??a?9??a?10?【答案】【解析】
10
a?a?10?试题分析:
本题的10个分式相加,无法通分,而式子的特点是:每个分式的分母都是两个连续整数的积(若a是整数),所以我们探究其中一个分式,找到相通的规律,从而解题. 试题解析: 解:我们设
1AB ??a?a?1?aa?1而
A?a?1??Ba?A?B?a?AAB ???aa?1a(a?1)a?a?1?比较分子得:??A?B?0?A?1,解得:?
?A?1?B??1所以
111 ??a?a?1?aa?111111111??????...? aa?1a?1a?2a?2a?3a?9a?1011? aa?10所以,原式=
? ?10
a?a?10?考点:分式计算.
点评:在做题的时候见到式子的特点是:每个分式的分母都是两个连续整数的积,可直接用公式
111拆分. ??n?n?1?nn?1【难度】较难
类型三 利用待定系数法解决多项式中不含某项问题
2【例题5】 已知x?mx?3?3x?2?的积中不含x的二次项,则m的值是( )
??A. 0 B. 【答案】C 【解析】 试题分析:
223 C. ? D. ? 3322将多项式x?mx?3?3x?2?展开、合并,按x的降幂排列,根据积中不含x的二次项等价于x项
??2的系数为零列方程即可求得m的值. 试题解析: