高中数学解题基本方法——待定系数法
要确定变量间的函数关系,设出某些未知系数,然后根据所给条件来确定这些未知系数的方法叫待定系数法,其理论依据是多项式恒等,也就是利用了多项式f(x) g(x)的充要条件是:对于一个任意的a值,都有f(a) g(a);或者两个多项式各同类项的系数对应相等。
待定系数法解题的关键是依据已知,正确列出等式或方程。使用待定系数法,就是把具有某种确定形式的数学问题,通过引入一些待定的系数,转化为方程组来解决,要判断一个问题是否用待定系数法求解,主要是看所求解的数学问题是否具有某种确定的数学表达式,如果具有,就可以用待定系数法求解。例如分解因式、拆分分式、数列求和、求函数式、求复数、解析几何中求曲线方程等,这些问题都具有确定的数学表达形式,所以都可以用待定系数法求解。
使用待定系数法,它解题的基本步骤是:
第一步,确定所求问题含有待定系数的解析式;
第二步,根据恒等的条件,列出一组含待定系数的方程;
第三步,解方程组或者消去待定系数,从而使问题得到解决。
如何列出一组含待定系数的方程,主要从以下几方面着手分析:
利用对应系数相等列方程;
由恒等的概念用数值代入法列方程;
利用定义本身的属性列方程;
利用几何条件列方程。
比如在求圆锥曲线的方程时,我们可以用待定系数法求方程:首先设所求方程的形式,其中含有待定的系数;再把几何条件转化为含所求方程未知系数的方程或方程组;最后解所得的方程或方程组求出未知的系数,并把求出的系数代入已经明确的方程形式,得到所求圆锥曲线的方程。
Ⅰ、再现性题组:
设f(x)= +m,f(x)的反函数f (x)=nx-5,那么m、n的值依次为_____。
A. , -2 B. - , 2 C. , 2 D. - ,-2
二次不等式ax +bx+2>0的解集是(- , ),则a+b的值是_____。
A. 10 B. -10 C. 14 D. -14
在(1-x )(1+x) 的展开式中,x 的系数是_____。
A. -297 B.-252 C. 297 D. 207
函数y=a-bcos3x (b<0)的最大值为 ,最小值为- ,则y=-4asin3bx的最小正周期是_____。
与直线L:2x+3y+5=0平行且过点A(1,-4)的直线L’的方程是_______________。
与双曲线x - =1有共同的渐近线,且过点(2,2)的双曲线的方程是____________。
【简解】1小题:由f(x)= +m求出f (x)=2x-2m,比较系数易求,选C;
2小题:由不等式解集(- , ),可知- 、 是方程ax +bx+2=0的两根,代入两根,列出关于系数a、b的方程组,易求得a+b,选D;
3小题:分析x 的系数由C 与(-1)C 两项组成,相加后得x 的系数,选D;
4小题:由已知最大值和最小值列出a、b的方程组求出a、b的值,再代入求得答案 ;
5小题:设直线L’方程2x+3y+c=0,点A(1,-4)代入求得C=10,即得2x+3y+10=0;
6小题:设双曲线方程x - =λ,点(2,2)代入求得λ=3,即得方程 - =1。
Ⅱ、示范性题组:
已知函数y= 的最大值为7,最小值为-1,求此函数式。
【分析】求函数的表达式,实际上就是确定系数m、n的值;已知最大值、最小值实际是就是已知函数的值域,对分子或分母为二次函数的分式函数的值域易联想到“判别式法”。
【解】 函数式变形为: (y-m)x -4 x+(y-n)=0, x∈R, 由已知得y-m≠0
∴ △=(-4 ) -4(y-m)(y-n)≥0 即: y -(m+n)y+(mn-12)≤0 ①
不等式①的解集为(-1,7),则-1、7是方程y -(m+n)y+(mn-12)=0的两根,