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初中数学十大思想方法-待定系数法

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x2-3=(1-A)·x2+Bx+C,求A,B,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b2a3=,求a ba b-+的值”,解答此题,只需设定b2=ka3=,则a=3k b=2k,,代入a ba b-+即可求解。

这里的k就是消除的待定参数。

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。

典型例题:例:(2011云南玉溪3分)若2x6x k++是完全平方式,则k=【】A .9B .-9C .±9D .±3【答案】A 。

【考点】待定系数法思想的应用。

【分析】设()22x 6x k=x+A ++,则222x 6x k=x 2Ax A ++++, ∴22A=6A=3k=9A =k ⎧⎧⇒⎨⎨⎩⎩。

故选A 。

练习题:1.(2012江苏南通3分)已知x 2+16x +k 是完全平方式,则常数k 等于【 】A .64B .48C .32D .162.(2012贵州黔东南4分)二次三项式x 2﹣kx+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 (x +2) 2的结果为x 2+□x +4,则“□”中的数为【 】A .-2B .2C .-4D .44.(2011湖北荆州3分)将代数式2x 4x 1+-化成2(x p)q ++的形式为【 】A.2(x 2)3-+B.2(x 2)4+-C.2(x 2)5+-D.2(x 4)4++ 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b 5a 13=,则a b a b -+的值是【 】 A .23 B .32 C .94 D .49【答案】D 。

【考点】比例的性质。

【分析】∵b 5a 13=,∴设b 5k a 13==,则b=5k , a=13k ,把a ,b 的值代入a b a b-+,得, a b 13k 5k 8k 4===a b 13k 5k 18k 9--++。

故选D 。

练习题:1.(2012北京市5分)已知a b =023≠,求代数式5a 2b (a 2)(a+2b)(a 2b)b ⋅---的值。

2.(2011四川巴中3分)若a 22ab 3=-,则b a = ▲ 。

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 3-6x 2+11x -6,223x 5xy 2y x 9y 4+-++-,目前这类考题很少,但不失为一种有效的解题方法)。

典型例题:例1:(2012湖北黄石3分)分解因式:2x x 2+-= ▲ 。

【答案】(x -1)(x +2)。

【考点】因式分解。

【分析】设()()2x x 2x A x B +-=++,∵()()()2x A x B x A B x A B ++=+++⋅,A B=1A B=2+⎧⎨⋅-⎩,解得A=1B=2-⎧⎨⎩或A=2B=1⎧⎨-⎩, ∴()()2x x 2=x 1x 2+--+。

〖注:本题实际用十字相乘法解题更容易,但作为一种解法介绍于此。

〗例2:分解因式:223x 5xy 2y x 9y 4+-++- ▲ 。

【答案】()()3x y 4x 2y 1-++-。

【考点】因式分解。

【分析】∵()()223x 5xy 2y 3x y x 2y +-=-+,∴可设()()223x 5xy 2y x 9y 43x y a x 2y b +-++-=-+++。

∵()()()223x y a x 2y b 3x 5xy 2y a 3b x (2a b)y ab -+++=+-+++-+, ∴()22223x 5xy 2y x 9y 43x 5xy 2y a 3b x (2a b)y ab +-++-=+-+++-+。

比较两边系数,得a 3b=12a b=9ab=4+⎧⎪-⎨⎪-⎩①②③。

联立①,②得a=4,b =-1。

代入③式适合。

∴()()223x 5xy 2y 3x y 4x 2y 1+-=-++-。

练习题:1.已知:4x4+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,kyx=的形式(其中k、b为待定系数,且k≠0)。

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 (x-h) 2+k(a、k、h为待定系数),交点式y=a (x-x1)(x-x2)( a、x1、x2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、x1、x2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(a-1,2a-3)都在直线l上,Q(m,n)是直线l上的点,则(2m-n+3)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(k≠0),∴k b3b1-+=-⎧⎨=-⎩,解得k2b1=⎧⎨=-⎩。

∴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2m-n=1。

∴(2m-n+3)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S △BOC =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),∴k b 0b=2+=⎧⎨-⎩,解得k 2b=2=⎧⎨-⎩。

∴直线AB 的解析式为y=2x ﹣2。

(2)设点C 的坐标为(x ,y ),∵S △BOC =2,∴12•2•x=2,解得x=2。

∴y=2×2﹣2=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S △BOC =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1. 已知4286322+-+=++-x b x a x x x . 求a, b 的值. 2. 已知:2)1(1)2()1(534222++-+-=+-+-x C x B x A x x x x . 求:A ,B ,C 的值. 3. 已知: x 4—6x 3+13x 2-12x+4是完全平方式.求:这个代数式的算术平方根.4. 已知:ax 3+bx 2+cx+d 能被x 2+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x -2的各次幂表示3x 3-10x 2+13.7. k 取什么值时,kx 2-2xy -y 2+3x -5y+2能分解为两个一次因式..8. 分解因式:①x 2+3xy+2y 24x+5y+3;②x 4+1987x 2+1986x+1987.9. 求下列展开式:① (x+y)6; ② (a+b+c)3.10. 多项式x 2y -y 2z+z 2x -x 2z+y 2x+z 2y -2xyz 因式分解的结果是( )(A) (x+y)(y -z)(x -z) . (B) (x+y)(y+z)(x -z).(C) (x -y)(y -z)(x+z). (D) (x -y)(y+z)(x+z).11. 已知( a+1)4=a 4+4a 3+6a 2+4a+1, 若S=(x -1)4+4(x -1)3+6(x -1)2+4x -3. 则S 等于( )(A) (x -2)4 . (B) (x -1)4 . (C) x 4 . (D) (x+1)4.12. 已知:4310252323-+-++-x x x c bx x ax 的值是恒为常数求:a, b, c 的值. 13. 已知:x 3-9x 2+25x+13=a(x+1)(x -2)(x -3) +b(x -1)(x -2)(x -3) +c(x -1)(x+1)(x-3) +d(x -1)(x+1)(x -2),求:a+b+c+d 的值.参考答案1. a=-27,b=-211 2. A=1,B=2,C=3 3. ± (x 2-3x+2) 4.由 (x 2+p)(ax+pd )… 6. 3(x -2)3+8(x -2)2-4(x -2)-3 7. 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。

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