徐志玲
若得知所求結(jié)果具有某種確定的形式,則可設(shè)定一些尚待確定的系數(shù)(或參數(shù)),再根據(jù)已知條件,選用恰當(dāng)?shù)姆椒?,?lái)確定這些系數(shù),這種解決問(wèn)題的方法叫做待定系數(shù)法. 待定系數(shù)法是數(shù)學(xué)中的基本方法之一,它滲透于初中數(shù)學(xué)教材的各個(gè)部分.
應(yīng)用待定系數(shù)法解題通常有三種方法:比較系數(shù)法、特殊值法和消除待定系數(shù)法,其中以特殊值法應(yīng)用最為廣泛,下面以兩道考題為例,輔導(dǎo)講解.
例1 (2015·南京)某企業(yè)生產(chǎn)并銷售某種產(chǎn)品,假設(shè)銷售量與產(chǎn)量相等. 如圖1中的折線ABD、線段CD分別表示該產(chǎn)品每千克生產(chǎn)成本y1(單位:元)、銷售價(jià)y2(單位:元)與產(chǎn)量x(單位:kg)之間的函數(shù)關(guān)系.
(1) 請(qǐng)解釋圖中點(diǎn)D的橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)的實(shí)際意義.
(2) 求線段AB所表示的y1與x之間的函數(shù)表達(dá)式.
(3) 當(dāng)該產(chǎn)品產(chǎn)量為多少時(shí),獲得的利潤(rùn)最大?最大利潤(rùn)是多少?
【思路突破】(1) 點(diǎn)D表示成本與售價(jià)相等;
(2) 將點(diǎn)A、點(diǎn)B的坐標(biāo)代入一次函數(shù)表達(dá)式;
(3) 求出獲利的函數(shù)表達(dá)式,根據(jù)一次函數(shù)性質(zhì)求解.
解:(1) 點(diǎn)D的橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)的實(shí)際意義為:當(dāng)產(chǎn)量為130 kg時(shí),該產(chǎn)品每千克生產(chǎn)成本與銷售價(jià)格相等,都為42元.
(2) 設(shè)線段AB所表示的y1與x之間的函數(shù)表達(dá)式為y1=k1x+b1,
∵AB過(guò)點(diǎn)A(0,60)和B(90,42),
∴b1=60,90k1+b1=42.解得k1=-0.2,b1=60.
∴y1與x之間的函數(shù)表達(dá)式為y1=-0.2x+60(0≤x≤90).
(3) 利用待定系數(shù)法可得y2與x之間的函數(shù)表達(dá)式為y2=-0.6x+120(0≤x≤130).
設(shè)該產(chǎn)品產(chǎn)量為x時(shí),獲得的利潤(rùn)為W,W=x(y2-y1),注意x要分類討論:
①當(dāng)0≤x≤90時(shí),
W=x(y2-y1)=x(-0.6x+120+0.2x-60)
=-0.4(x-75)2+2 250,
∴當(dāng)x=75時(shí),W值最大,最大值為2 250;
②當(dāng)90≤x≤130時(shí),
W=x(y2-y1)=x(-0.6x+120-42)
=-0.6(x-65)2+2 535,
∴當(dāng)x=90時(shí),W值最大,最大值為2 160.
因此當(dāng)該產(chǎn)品產(chǎn)量為75kg時(shí),獲得的利潤(rùn)最大,最大利潤(rùn)為2 250元.
【解后反思】用待定系數(shù)法求一次函數(shù)解析式是中考考查重點(diǎn),也是本題的解題關(guān)鍵,特別是第三問(wèn),要想求得最大利潤(rùn)必須要先求出CD段的函數(shù)解析式,然后根據(jù)利潤(rùn)=產(chǎn)量×(銷售價(jià)-生產(chǎn)成本)得出利潤(rùn)的函數(shù)表達(dá)式,根據(jù)二次函數(shù)性質(zhì)求出其最值.
例2 (2015·無(wú)錫)一次函數(shù)y=x的圖像如圖2所示,它與二次函數(shù)y=ax2-4ax+c的圖像交于A、B兩點(diǎn)(其中點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),與這個(gè)二次函數(shù)圖像的對(duì)稱軸交于點(diǎn)C.
(1) 求點(diǎn)C的坐標(biāo).
(2) 設(shè)二次函數(shù)圖像的頂點(diǎn)為D.
①若點(diǎn)D與點(diǎn)C關(guān)于x軸對(duì)稱,且△ACD的面積等于3,求此二次函數(shù)的關(guān)系式;
②若CD=AC,且△ACD的面積等于10,求此二次函數(shù)的關(guān)系式.
【思路突破】(1) 由二次函數(shù)的解析式,可求其對(duì)稱軸為x=2,將x=2代入一次函數(shù)便可求點(diǎn)C的坐標(biāo).
(2) 由點(diǎn)D與點(diǎn)C關(guān)于x軸對(duì)稱,可求點(diǎn)D的坐標(biāo)及CD的長(zhǎng)度;由△ACD的面積,可求A點(diǎn)的坐標(biāo)從而求出函數(shù)解析式.
解:(1) ∵y=ax2-4ax+c=a(x-2)2-4a+c,
∴二次函數(shù)圖像的對(duì)稱軸為直線x=2,
當(dāng)x=2時(shí),y=x=,故點(diǎn)C2,.
(2) ①如圖3,∵點(diǎn)D與點(diǎn)C關(guān)于x軸對(duì)稱,且C2,,所以D2,-,CD=3,設(shè)Am,m,由S△ACD=3得:×3×(2-m)=3,
解得m=0,∴A(0,0).
由頂點(diǎn)D2,-,可設(shè)二次函數(shù)的表達(dá)式為y=a(x-2)2-,過(guò)點(diǎn)A(0,0),
∴a=,∴y=(x-2)2-=x2-x.
②如圖4,設(shè)Am,m(m<2),過(guò)點(diǎn)A作AE⊥CD于E,則AE=2-m,CE=-m,
AC==(2-m),
∵CD=AC,S△ACD=10,得×(2-m)·(2-m)=10,
解得:m=-2或m=6(舍去),
∴m=-2,∴A(-2,-),CD=5.
當(dāng)a>0時(shí),則點(diǎn)D在點(diǎn)C下方,
∴D2,-,
由A-2,-、D2,-,
得:y=x2-x-3;
當(dāng)a<0時(shí),則點(diǎn)D在點(diǎn)C上方,如圖5,
∴D2,,
由A-2,-,
D2,,
得:y=-x2+2x+.
【解后反思】二次函數(shù)解析式有三種表達(dá)形式,即一般式、頂點(diǎn)式和交點(diǎn)式,先選定一種表達(dá)形式,再找到函數(shù)圖像所經(jīng)過(guò)的點(diǎn)的坐標(biāo),然后代入求出解析式.