1、- 1 -初中数学思想方法待定系数法在数学问题中,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 x23=( 1A)x 2Bx C ,求 A,B
2、,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 ,求 的值” ,解答此题,只需设定 ,则b2a3bb2=ka3,代入 即可求解。这里的 k 就
3、是消除的待定参数。a=3k,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)即可求得答案。- 2
4、 -典型例题:例:(2011 云南玉溪 3 分)若 是完全平方式,则 =【 】2x6kkA9 B9 C9 D3 【答案】A。【考点】待定系数法思想的应用。【分析】设 , 则 ,22x6k=x+A2226xk=Ax 。 故选 A。239练习题:1.(2012 江苏南通 3 分)已知 x216xk 是完全平方式,则常数 k 等于【 】A64 B48 C32 D162.(2012 贵州黔东南 4 分)二次三项式 x2kx+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 (x2) 2 的结果为 x 2x4,则“”中的数为【 】A2 B2 C4 D44.(2011 湖北
5、荆州 3 分)将代数式 化成 的形式为【 】 2x12(p)qA. B. C. D.2(x)()x52(x4)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 ,则 的值是【 】b5a13abA23B 2 C94D【答案】D。【考点】比例的性质。【分析】 ,设 ,则 b=5k, a=13k,把 a,b 的值代入 ,得,b5a13b5ka13ab。故选 D。k84=9- 3 -练习题:1.(2012 北京市 5 分)已知 ,求代数式 的值。ab=
6、0235a2b()(+)2.(2011 四川巴中 3 分)若 ,则 = 。aa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,特别对于三项以上多项式的分解有很大作用(如:x 36x 2+11x6,目前这类考题很少,但不失为一种有效的解题方法) 。2235yx9y4典型例题:例 1:(2012 湖北黄石 3 分)分解因式: 。2x【答案】 (x1) (x2) 。【考点】因式分解。【分析】设 ,2AxB , ,解得 或 ,2xAB=12=12AB 。2x=1x2注:本题实际用十字相乘法解题更容易,但作为
7、一种解法介绍于此。例 2:分解因式: 。2235y9y4【答案】 。x41【考点】因式分解。【分析】 ,2235y3xy2可设 。x943xya2b ,223yab5x(a)y 。22x5x9y43xy3b2ab- 4 -比较两边系数,得 。a3b=1294联立,得 a=4,b=1。代入式适合。 。223x5y3xy21练习题:1. 已知:4x 4+ax3+13x2+bx+1 是完全平方式.求: a 和 b 的值 .2. 用待定系数法,求(x+y) 5 的展开式3. 推导一元三次方程根与系数的关系。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
8、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 , 的形式(其中kyxk、b 为待定系数,且 k0) 。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 (xh) 2+k(a、k、h 为待定系数),交点式y=a (xx
9、1)(xx 2)( a 、x 1、x 2 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、x 1、x 2 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(a1,2a 3)都在直线 l 上,Q(m,n) 是直线 l 上的点,则 (2mn3) 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( k0)
10、,- 5 - ,解得 。kb31k2 b1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 2mn=1。(2mn3) 2=(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 SBOC =2,求点 C 的坐标【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) , ,解得 。kb=2kb=直线 AB 的解析式为 y=2x2。(2)设点 C
11、 的坐标为(x,y ) ,S BOC =2, 2x=2,解得 x=2。12y=22 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 SBOC=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。练习题- 6 -1. 已知 . 求 a, b 的值.428632xax 2. 已知: . 求:A,B,C 的值.2)1()(1542 x
12、A3. 已知: x 46x3+13x212x+4 是完全平方式.求:这个代数式的算术平方根.4. 已知:ax 3+bx2+cx+d 能被 x2+p 整除.求证:ad=bc.5. 试用待定系数法,证明一元二次方程根与系数的关系(即韦达定理).6. 用 x2 的各次幂表示 3x310x 2+13.7. k 取什么值时,kx 22xyy 2+3x5y+2 能分解为两个一次因式8. 分解因式:x 2+3xy+2y24x+5y+3;x 4+1987x2+1986x+1987.9. 求下列展开式: (x+y) 6; (a+b+c)3.10. 多项式 x2yy 2z+z2xx 2z+y2x+z2y2xyz
13、因式分解的结果是 ( )(A) (x+y)(yz)(xz) . (B) (x+y)(y+z)(xz).(C) (xy)(yz)(x+z). (D) (xy)(y+z)(x+z).11. 已知( a+1) 4=a4+4a3+6a2+4a+1, 若 S=(x1) 4+4(x1) 3+6(x1) 2+4x3.则 S 等于( )(A) (x2) 4 . (B) (x1) 4 . (C) x4 . (D) (x+1)4.12 已知: 的值是恒为常数求:a, b, c 的值.3102523xxba13. 已知:x 39x 2+25x+13=a(x+1)(x2)(x3) +b(x1)(x2)(x 3) +c
14、(x1)(x+1)(x3) +d(x1)(x+1)(x2),求:a+b+c+d 的值.参考答案1. a= ,b= 2. A=1,B=2,C=3 3. (x 23x+2)2714.由 (x2+p)(ax+ ) 6. 3(x2) 3+8(x2) 24(x2)3pd7. 先整理为关于 x 的二次三项式,并把常数项分解因式,再用待定系数法。- 7 -8. (x+y +1)(x+2y+3) (x 2+x+1)(x2x+1987)9. x 6+6x5y+15x4y2+20x3y3+15x2y4+6xy5+y6.x 3+y3+z3+3(x2y+y2z+z2x+x2z+y2x+z2y)+6xyz.10. (A) 11.(C) 12. a=1, b=1.5, c=2 13. 1