待定系数法的应用
设K 法 条件有连等式
第一类是常常能判断出来的,便是条件中含有比例类型的题,让我们来看一个例题:
例 1: 自然数 A、B 满足
1 1 1 ,且 A : B 7 :13 ,求 A B A B 182
分析:AB 看似是两个未知数,但若通过比例式设 k,即能把两个未知数都用一个关于 k 的式 子表示出来,当你在对一个未知数进行求解时,代入条件往往是比较容易得出的,这就是所 谓的利用设 K 法“降维” 。 解: 设 A 7k , B 13k
k k k ,同理 2007b 2 , 2008c 2 , a b c k k k 且 2006 3 , 2007 3 , 2008 3 a b c
则 2006a 2
于是可将条件化简为: 3
k k k 3 k 3 k 3 k 3 3 3 ,共同约去 k 并化简得到 a b c a b c
2
故 f ( x) ax bx 1 ,将解析式代入 f ( x 1) f ( x) 2x 得:
2
a( x 1)2 b( x 1) 1 (ax 2 bx 1) 2 x
即: 2ax a b 2 x ,将系数对应得到
2a 2 a b 0
解得
a 1 b 1
所以有二次函数 f ( x) = x2 x 1
因此原式 4 x y 2 z 15m 14n 15
1 6 14 9 11 11
七年级: 2.2 因式分解的复杂高次形式 七年级开始最先遇到的一个难点就是因式分解的各种题型。 其中有一个万能解法, 就是 待定系数法, 它常常用于一些难以用标准方法如十字相乘法解出的、 没有特点因式分解难题。
m(2x 5 y 4z) n(7x y 3z) 15m 14n 整理得: (2m 7n) x (5m n) y (4m 3n) z 15m 14n
将系数与系数对应,即:
1 2m 7 n 4 m 11 5m n 1 解得方程组的解为: 4m 3n 2 n 6 11
1. 设 K 法
六年级: 设 K 法是六年级开始的一个重要工具,它可以将多个未知但相互有联系的未知量用一 个和 K 有关的式子表示出来。变相地说,它起到了一个数学特别重要的“降维”作用, 以一替多。那什么时候该用设 K 法呢?沈老师曾总结过:两类条件,肯定是暗示你去 用设 k 法的—— 条件含比例
3
1 1 1 1 1 1 a b c a b c
1 1 1 m ,则有 3 m m a b c
再令
即 m m3 (因为 abc 0 且为同号,只有 m 0 ) ∴ 即 (负根舍去) m2 1 ,m 1
1 1 1 1 a b c
此题已属于中高难度题,但核心思想依然是通过连等式进行未知数的“降维” ,有了好 的开始便是成功的一半,后续的解答也就能顺利进行了!
七年级: 例 3: 设 2006a 2007b 2008c , 且 abc 0
3 3 3
若 2006a 2007b 2008c 3 2006 3 2007 3 2008
3 2 2 2
求
1 1 1 a b c
分析: 该题乍看之下并没有什么思路, 而一旦陷入繁琐的计算, 那么心情也会跟着一同浮躁。 而若你谨记了两类典型条件,你便能发现有连等式,至少可以用设 k 法去尝试。 解:令 2006a3 2007b3 2008c3 k
(1) x : y : z 2k : 4k : 7k 即 x : y : z 2: 4: 7 (2)
x y 2k 4k 6k 2 x z 2k 7k 9k 3
(3) 2x y 3z 4k 4k 21k 29k 58 即k 2 因而 x 4, y 8, z 14 有没有发现设 k 法在解决这类题时近乎可以说是“秒算”?除了六年级,七年级在实数 板块,也会出现类似的“难题” !
2. 方程、代数式、函数的系数确定
待定系数法其实起源于这类系数的求解上, 当你对大致的式子形式有个框架, 想得到每 一个精确系数的值,于是先假设一个参数,利用条件将参数解出即可。该类型也从六年级就 有,灵活地掌握和运用能够将复杂题型做极大的化简。 六年级: 2.1 多元方程的系数调整 例 4: 已知 2x 5 y 4z 15, 7 x y 3z 14 ,求 4x y 2z 的值。
例 5: 在整数范围内分解因式 x4 3x3 6x2 15x 5
分析:首先这是一个高次项代数式的因式分解,并且用常用的公因式、公式法或十字相乘都 不能有效解决,因而只能寻求分组分解法。而如果先对整个代数式进行分析,首先可以得到
几个特点:最高次 x 的系数为 1;常数项 5 只能拆分成 1 5 ;进一步利用余数定理分析当
2.4 函数的确定 八-九年级 例 7:已知一次函数图像经过点 (3,5), (4, 9) ,求一次函数解析式。
分析:标准的函数解析式的求解,其实就是在利用待定系数法,将系数假设为字母,通过
点的坐标将函数的字母系数求出。这也是整个初中阶段最为常见的待定系数法的运用。 解: 设一次函数的解析式为 y kx b ,因为函数图像经过点 (3,5), (4, 9) , 代入解析式 得:
例 2: 已知
x y பைடு நூலகம் , 求: 2 4 7 (1) x : y : z x y (2)求 的值 xz
(3)若 2x y 3z 58 ,求 x, y, z 的值
分析:根据沈老师的经验,初中阶段,凡是遇到连等式,90%都可以用设 k 法快速求解。
解: 令
x y z k ,则有 x 2k , y 4k , z 7k 2 4 7
2 2
将其展开得:
( x 2 ax 1)( x 2 bx 5) x 4 (a b) x3 (6 ab) x 2 (5a b) x 5
a b 3 a 3 与原代数式系数对应,有: 6 ab 6 ,解得 b 0 5a b 15
1 1 1 1 1 ,进行通分 A B 7k 13k 182 13 7 6 1 91k 91k 91k 182 求得 k 12 ,故 A B 20k 240
则有
如果说比例式用设 k 法还算比较明显的话, 那么连等式的技巧就没那么容易想到。 而越 难想到的点就越能成为杀手锏:
即说明已得到因式分解的各系数,即:
x 4 3x3 6 x 2 15x 5 ( x 2 3x 1)( x 2 5)
2.3 分式方程的分拆 例 6: 用待定系数法将
4x 6 化为分母分别为 x 与 x 2 且分子都是常数的两个分式的和。 x( x 2)
解:设
4
x 1 或 5 时都不能使代数式的值为 0,说明代数式没有一次项的因式(因式分解余数定
理详情可查看以前的总结《因式分解通关全攻略》 。根据以上分析,可以确定因式分解必定 会分解成诸如 ( x ax 1)( x bx 5) 的形式,从而利用待定系数法求解。
2 2
解:根据上述分析,不妨设原代数式可因式分解为 ( x ax 1)( x bx 5) 的形式
数学知识点总结 ——待定系数法的运用
待定系数法是初中数学非常重要的一种解题思想和方法, 它的重要性不仅体现在某一类 型题中,而是贯穿于整个初中阶段,各年级各题型的“杀手锏” ,让原本复杂繁琐的难题巧 妙进行巧妙地简化。理解一种方法的运用,要远比做几十道题来得事半功倍。下面我们就一 起来探讨各年级中关于待定系数法的题目类型和特点。
3k b 5 k 2 解得: 4 k b 9 b 1
所以该一次函数的解析式为: y 2x 1
例 8:已知二次函数 f ( x) 满足 f (0) 1以及 f ( x 1) f ( x) 2x ,求 f ( x)
解:设二次函数解析式为 f ( x) ax bx c ,因为 f (0) 1,代入易得 c 1
4x 6 A B (A,B 为常数) ,再将右式通分得: x( x 2) x x 2 A B Ax 2 A Bx x x2 x( x 2)
可以得到
4x 6 ( A B) x 2 A ,将系数对应,有: x( x 2) x( x 2)
A B 4 A 3 4x 6 3 1 ,解得 ,所以 x( x 2) x x 2 2 A 6 B 1
分析:初看之下该题有些三元一次方程组的感觉。但显然两个方程无法将三个未知数解出, 而其实只要找出他们之间某一个对应关系即可。因而灵活地利用待定系数法便可绕过未知 数,直接求得题目需要的取值。
解:根据题意:
2 x 5 y 4 z 15 ① 7 x y 3z 14 ②
为了得到将 4x y 2z ,假设将①式×M,②×N 并相加,得到: