張雨嫣
摘要:高中數(shù)學題目邏輯性較強,在解題過程中一些常用的方法往往計算量過大或難以奏效。因而需要針對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)學中一項常用的解題方法。待定系數(shù)法在因式分解、求解函數(shù)解析式及數(shù)列的通項公式的求解等問題中應用廣泛,通過待定系數(shù)法可以將復雜的問題簡單化。本文結(jié)合具體的例題就待定系數(shù)法的應用技巧進行了詳細的論述。
關鍵詞:待定系數(shù)法;高中數(shù)學;應用
待定系數(shù)法師在高中數(shù)學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)學問題,通過引入待定的系數(shù),利用命題恒成立的條件得到一系列的方程組。通過對這些方程組的求解得到待定系數(shù)的數(shù)值,從而解決相應的數(shù)學問題。待定系數(shù)法在許多數(shù)學問題中都有運用,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用
待定系數(shù)在因式分解中應用廣泛,對一元三次、四次等較為復雜的多項式,用常規(guī)的因式分解方法往往難以解決,此時就可以選擇用待定系數(shù)法進行求解。對其它類型的多項式,在分解過程中也可以嘗試用待定系數(shù)法解決。下面結(jié)合實例對待定系數(shù)法在因式分解中的應用進行討論。
例題1.對多項式x3+5x2+2x-8進行因式分解。
對例題進行分析:該多項式的最高次冪為3次方,該項的系數(shù)為1,因此可以假定該多項式可以分解為(x+A)(x2+Bx+C)的形式。將該式子展開可得,(x+A)(x2+Bx+C)--x3+(A+B)x2+(AB+C)x+AC。如果假設成立,則有:
對該方程組進行求解,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用。在解題過程中可以先設出函數(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。對復雜函數(shù)解析式的求解這一過程可以綜合函數(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方程組的求解。下面結(jié)合例題進行求解:
例題2.已知一個一次函數(shù)的圖像經(jīng)過兩點(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)過點(1,0)和點(2,1),將這兩點帶入函數(shù)解析式有:
對這個方程組進行求解得:k=1;b=-2
將這兩個系數(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)列中的應用
在對數(shù)列的通項公式進行求解時會遇到一些特殊數(shù)列的通項公式求解問題。尤其是對數(shù)列相鄰兩項是線性關系的類型,我們可以利用待定系數(shù)法構造出常見的等比等差數(shù)列,進而求出函數(shù)的通項公式。下面結(jié)合具體實例進行分析:
例3.已知數(shù)列{an}滿足a1=3,an=3an-1+2,求an的通項公式。
解析:根據(jù)已知關系式an=3an-1+2可有構造一個等比數(shù)列:an+λ=3(an-1+λ),展開此數(shù)列有an=3an-1+2λ。與方程相比較可得λ=1。因此,構造新數(shù)列{an+1}為首項是4,公比為3的等比數(shù)列。由等比數(shù)列的通項公式可以得到構造數(shù)列的通項公式為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用
待定系數(shù)法在解析幾何中應用廣泛,尤其是在橢圓、雙曲線、圓等曲線方程中應用較多。例如用待定系數(shù)法對橢圓的標準方程進行求解時,要充分考慮“定位”和“定量”兩個方面。下面結(jié)合實例進行分析討論:
例4.已知橢圓經(jīng)過兩點(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,焦點位于x軸上,因此可以設橢圓曲線為: