吳琴
對于某些數(shù)學(xué)問題,如果已知所求結(jié)果具有某種確定的形式,則可引進一些尚待確定的系數(shù)來表示這種結(jié)果,通過已知條件建立起給定的算式和結(jié)果之間的關(guān)系式,得到以待定系數(shù)為元的方程或方程組,解得待定系數(shù),從而使問題得以解決,這個方法叫待定系數(shù)法.此法在初中數(shù)學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用,下面舉例予以說明.
一、函數(shù)方面的應(yīng)用
待定系數(shù)法最常見的就是在函數(shù)方面的應(yīng)用,用以確定函數(shù)表達式.主要原因就是不管是一次函數(shù)、反比例函數(shù)還是二次函數(shù)都有其固定的形式,這為建立方程(組)提供了依據(jù).
例1 已知二次函數(shù)的圖像經(jīng)過點(-1,
-6)、(1,-2)和(2,3).求這個二次函數(shù)的關(guān)系式.
【分析】因為題中給的是圖像過三個普通點,所以應(yīng)該設(shè)二次函數(shù)的一般形式y(tǒng)=ax2+bx+c(a,b,c為常數(shù),a≠0),接著將點的橫、縱坐標(biāo)代入函數(shù)表達式,求出a,b,c的值.
解:設(shè)二次函數(shù)的解析式為y=ax2+bx+c(a,b,c為常數(shù),a≠0),
由題意得,[-6=a-b+c,-2=a+b+c,3=4a+2b+c,]解得[a=1,b=2,c=-5.]
解析式為:y=x2+2x-5.
【點評】本題主要考查的是如何用待定系數(shù)法確定函數(shù)的表達式,正確解答此題的關(guān)鍵是設(shè)出函數(shù)的一般形式,代入點的坐標(biāo),得到方程組,求出系數(shù),即可求出函數(shù)表達式.
例2 已知關(guān)于x的一次函數(shù)y=kx+b的圖像平行于直線y=-3x+4,且其圖像經(jīng)過點(3,0),求此一次函數(shù)的解析式.
【分析】兩個一次函數(shù)的圖像互相平行,即k的值相同.
解:因為一次函數(shù)y=kx+b的圖像平行于直線y=-3x+4,所以k=-3,所求一次函數(shù)為y=-3x+b,
把x=3,y=0代入y=-3x+b中得0=-9+b,
∴b=9,
∴一次函數(shù)的解析式為y=-3x+9.
【點評】若一次函數(shù)y=k1x+b1與y=k2x+b2的圖像互相平行,則k1=k2且b1≠b2.故求一次函數(shù)的解析式時,可先直接求出k的值,再找一個條件求出b的值即可.兩個圖像(直線)平移也屬互相平行關(guān)系.
二、因式分解中的應(yīng)用
例3 如果x3+ax2+bx+8有兩個因式x+1和x+2,則a+b=( ).
A.7 B.8 C.15 D.21
【分析】原多項式必能分解為三個一次因式的積,第三個因式應(yīng)該是形如x+c的一次二項式,故可以考慮用待定系數(shù)法求解本題.
解:可設(shè)x3+ax2+bx+8=(x+1)(x+2)(x+c),展開等號右邊部分得x3+ax2+bx+8=x3+(3+c)x2+(2+3c)x+2c,比較系數(shù),
得[a=3+c,b=2+3c,8=2c,]求得[a=7,b=14,c=4.]
a+b=21,故選D.
【點評】本題主要考查因式分解的概念,解決本題的關(guān)鍵是利用代數(shù)恒等式的定義,系數(shù)對應(yīng)相等,從而求出待定的系數(shù).
例4 分解因式x4+x3+4x2-3x+5.
【分析】這是一個關(guān)于x的四次多項式,可考慮用待定系數(shù)法分解成兩個二次三項式的乘積.
解:設(shè)x4+x3+4x2-3x+5
=(x2+ax+1)(x2+bx+5)
=x4+(a+b)x3+(ab+6)x2+(5a+b)x+5,
比較等式兩邊同次項的系數(shù),
得[1=a+b,①4=ab+6,②-3=5a+b,③]
由①③式確定a=-1,b=2,代入②成立,
∴x4+x3+4x2-3x+5=(x2-x+1)(x2+2x+5).
【點評】在上述過程中,又因為5=(-1)×(-5),若設(shè)原式=(x2+ax-1)(x2+bx-5),則得到關(guān)于a,b的方程組無解.故運用待定系數(shù)法時,有時需要用計算來排除某種分解不可能的情況.
三、用于拆分分式
例5 已知:[x2-x+2xx-3x+2]=[Ax]+[Bx-3]+[Cx+2],求A,B,C的值.
【分析】可直接去分母,得x2-x+2=A(x-3)(x+2)+Bx(x+2)+Cx(x-3)=(A+B+C)x2+(-A+2B-3C)x-6A,比較等式兩邊同次項的系數(shù),得[1=A+B+C,-1=-A+2B-3C,2=-6A,]
解這個方程組得[A=-13,B=815,C=45.]
【點評】本題主要考查將一個分式分成幾個分式的和.解決本題首先應(yīng)將分母去掉,這樣形式上會簡單很多,然后等號兩邊分別整理,利用代數(shù)恒等式的定義,得到關(guān)于系數(shù)的方程組,從而求出待定系數(shù)的值.
綜上,待定系數(shù)法實質(zhì)上是一種求未知系數(shù)的方法.經(jīng)常將一個多項式表示成另一種含有待定系數(shù)的新的形式,這樣就得到一個代數(shù)恒等式.然后根據(jù)代數(shù)恒等式的性質(zhì)得出系數(shù)應(yīng)滿足的方程或方程組,其后通過解方程或方程組便可求出待定的系數(shù),或找出某些系數(shù)所滿足的關(guān)系式.
(作者單位:江蘇省豐縣初級中學(xué))