張雨嫣
摘要:高中數(shù)學(xué)題目邏輯性較強(qiáng),在解題過(guò)程中一些常用的方法往往計(jì)算量過(guò)大或難以奏效。因而需要針對(duì)不同的題型選用合適的解題方法,待定系數(shù)法是高中數(shù)學(xué)中一項(xiàng)常用的解題方法。待定系數(shù)法在因式分解、求解函數(shù)解析式及數(shù)列的通項(xiàng)公式的求解等問(wèn)題中應(yīng)用廣泛,通過(guò)待定系數(shù)法可以將復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化。本文結(jié)合具體的例題就待定系數(shù)法的應(yīng)用技巧進(jìn)行了詳細(xì)的論述。
關(guān)鍵詞:待定系數(shù)法;高中數(shù)學(xué);應(yīng)用
待定系數(shù)法師在高中數(shù)學(xué)階段一種常用的解題手段,待定系數(shù)法是將一些具有某種特殊形式的數(shù)學(xué)問(wèn)題,通過(guò)引入待定的系數(shù),利用命題恒成立的條件得到一系列的方程組。通過(guò)對(duì)這些方程組的求解得到待定系數(shù)的數(shù)值,從而解決相應(yīng)的數(shù)學(xué)問(wèn)題。待定系數(shù)法在許多數(shù)學(xué)問(wèn)題中都有運(yùn)用,例如因式分解、曲線方程、數(shù)列及函數(shù)解析式等。
一、待定系數(shù)法在因式分解中的應(yīng)用
待定系數(shù)在因式分解中應(yīng)用廣泛,對(duì)一元三次、四次等較為復(fù)雜的多項(xiàng)式,用常規(guī)的因式分解方法往往難以解決,此時(shí)就可以選擇用待定系數(shù)法進(jìn)行求解。對(duì)其它類(lèi)型的多項(xiàng)式,在分解過(guò)程中也可以嘗試用待定系數(shù)法解決。下面結(jié)合實(shí)例對(duì)待定系數(shù)法在因式分解中的應(yīng)用進(jìn)行討論。
例題1.對(duì)多項(xiàng)式x3+5x2+2x-8進(jìn)行因式分解。
對(duì)例題進(jìn)行分析:該多項(xiàng)式的最高次冪為3次方,該項(xiàng)的系數(shù)為1,因此可以假定該多項(xiàng)式可以分解為(x+A)(x2+Bx+C)的形式。將該式子展開(kāi)可得,(x+A)(x2+Bx+C)--x3+(A+B)x2+(AB+C)x+AC。如果假設(shè)成立,則有:
對(duì)該方程組進(jìn)行求解,得:A=2;B=3;C=-4
二、待定系數(shù)法在函數(shù)解析式
待定系數(shù)法在函數(shù)解析式的求解中也有很多運(yùn)用。在解題過(guò)程中可以先設(shè)出函數(shù)解析式的一般形式,再根據(jù)已知條件利用待定系數(shù)法求得函數(shù)解析式。對(duì)復(fù)雜函數(shù)解析式的求解這一過(guò)程可以綜合函數(shù)的性質(zhì),選擇合適的待定系數(shù)。將函數(shù)解析式的求解化成對(duì)方程組的求解。下面結(jié)合例題進(jìn)行求解:
例題2.已知一個(gè)一次函數(shù)的圖像經(jīng)過(guò)兩點(diǎn)(1,-1)和(3,1)。求該函數(shù)的函數(shù)解析式。
解析:根據(jù)待定系數(shù)法,可以設(shè)函數(shù)的解析式為y=kx+b,根據(jù)題目的已知條件列出方程組。由于函數(shù)圖像經(jīng)過(guò)點(diǎn)(1,0)和點(diǎn)(2,1),將這兩點(diǎn)帶入函數(shù)解析式有:
對(duì)這個(gè)方程組進(jìn)行求解得:k=1;b=-2
將這兩個(gè)系數(shù)帶人方程,得到函數(shù)的解析式為y=x-2。
三、待定系數(shù)法在數(shù)列中的應(yīng)用
在對(duì)數(shù)列的通項(xiàng)公式進(jìn)行求解時(shí)會(huì)遇到一些特殊數(shù)列的通項(xiàng)公式求解問(wèn)題。尤其是對(duì)數(shù)列相鄰兩項(xiàng)是線性關(guān)系的類(lèi)型,我們可以利用待定系數(shù)法構(gòu)造出常見(jiàn)的等比等差數(shù)列,進(jìn)而求出函數(shù)的通項(xiàng)公式。下面結(jié)合具體實(shí)例進(jìn)行分析:
例3.已知數(shù)列{an}滿(mǎn)足a1=3,an=3an-1+2,求an的通項(xiàng)公式。
解析:根據(jù)已知關(guān)系式an=3an-1+2可有構(gòu)造一個(gè)等比數(shù)列:an+λ=3(an-1+λ),展開(kāi)此數(shù)列有an=3an-1+2λ。與方程相比較可得λ=1。因此,構(gòu)造新數(shù)列{an+1}為首項(xiàng)是4,公比為3的等比數(shù)列。由等比數(shù)列的通項(xiàng)公式可以得到構(gòu)造數(shù)列的通項(xiàng)公式為an+1=4·3An-1,因此an的同鄉(xiāng)公式為an=4·3^n-l-1。
四、待定系數(shù)法在解析幾何中的應(yīng)用
待定系數(shù)法在解析幾何中應(yīng)用廣泛,尤其是在橢圓、雙曲線、圓等曲線方程中應(yīng)用較多。例如用待定系數(shù)法對(duì)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程進(jìn)行求解時(shí),要充分考慮“定位”和“定量”兩個(gè)方面。下面結(jié)合實(shí)例進(jìn)行分析討論:
例4.已知橢圓經(jīng)過(guò)兩點(diǎn)(2,0)和(0,1),求該橢圓的方程。
解析:根據(jù)已知條件,橢圓中心為原點(diǎn),焦點(diǎn)位于x軸上,因此可以設(shè)橢圓曲線為: