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1、2022年高考數學二輪復習 第三篇 方法應用篇 專題3.3 待定系數法(講)理
一、待定系數法: 待定系數法是根據已知條件,建立起給定的算式和所求的結果之間的恒等式,得到以需要待定的系數為未知數的方程或方程組,解方程或方程組得到待定的系數的一種數學方法.
待定系數法解題的關鍵是依據已知,正確列出等式或方程。使用待定系數法,就是把具有某種確定形式的數學問題,通過引入一些待定的系數,轉化為方程組來解決,要判斷一個問題是否用待定系數法求解,主要是看所求解的數學問題是否具有某種確定的數學表達式,如果具有,就可以用待定系數法求解.例如分解因式、拆分分式、數列求和、求函數式、求復數、
2、解析幾何中求曲線方程等,這些問題都具有確定的數學表達形式,所以都可以用待定系數法求解.
二、待定系數法解題的基本步驟:
使用待定系數法,它解題的基本步驟是:
第一步,確定所求問題含有待定系數的解析式;
第二步,根據恒等的條件,列出一組含待定系數的方程;
第三步,解方程組或者消去待定系數,從而使問題得到解決.
本文在分析研究近幾年高考題及各地模擬題的基礎上,從以下四個方面總結高考中的待定系數法.
1.用待定系數法求曲線方程
確定曲線方程常用的方法有定義法、直接法、待定系數法等,當已知曲線類型及曲線的幾何性質時,往往利用待定系數法,通過設出方程形式,布列方程
3、(組),使問題得到解決.
例1.【xx屆江蘇省鎮(zhèn)江市高三上學期期末】已知圓與圓相切于原點,且過點,則圓的標準方程為__________.
【答案】
【解析】設圓的標準方程為,其圓心為,半徑為
∵可化簡為
∴其圓心為,半徑為
∵兩圓相切于原點,且圓過點
∴
解得
∴圓的標準方程為
故答案為
例2.【xx屆山西省孝義市高三下學期名校最新高考模擬卷(一)】已知橢圓的左、右焦點分別為、,且點到橢圓上任意一點的最大距離為3,橢圓的離心率為.
(1)求橢圓的標準方程;
(2)是否存在斜率為的直線與以線段為直徑的圓相交于、兩點,與橢圓相交于、,且?若存在,求出直線的方程;若不存在,
4、說明理由.
【答案】(1);(2).
解析:(1)設, 的坐標分別為, ,根據橢圓的幾何性質可得,解得, ,則,故橢圓的方程為.
(2)假設存在斜率為的直線,那么可設為,則由(1)知, 的坐標分別為, ,可得以線段為直徑的圓為,圓心到直線的距離,得,
,
聯立得,設, ,
則,
得, , , 解得,得.即存在符合條件的直線.
2.用待定系數法求函數解析式
利用待定系數法確定一次函數、二次函數的解析式,在教材中有系統(tǒng)的介紹,通過練習應學會“遷移”,靈活應用于同類問題解答之中.
例3.【xx屆湖南省長沙市長郡中學高三】已知函數的圖象過點,且點是其對稱中心,將函數的圖象
5、向右平移個單位得到函數的圖象,則函數的解析式為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由函數f(x)過點(,2),(﹣,0)得:
解得:
∴f(x)=sin2x+cos2x=2sin(2x+),
∴g(x)=2sin2x,
故答案為:A.
例4.【xx屆天津市耀華中學高三上學期第三次月考】若冪函數在上為增函數,則實數的值為_________.
【答案】2
例5.設是二次函數,方程有兩個相等的實根,且.
(Ⅰ)的表達式;
(Ⅱ)若直線把的圖象與兩坐標軸所圍成圖形的面積二等分,求的值.
【答案】(I);(II).
6、
【解析】試題分析:(1)由已知設,由,求出 的值,由有兩個相等實根有,求出的值,得出的表達式;(2)由題意有,解方程求出 的值。
試題解析:(1)設,則.
由已知,得, . .
又方程有兩個相等的實數根,
,即.故;
(2)依題意,得,
,
整理,得,即,
.
例6.某同學用“五點法”畫函數f(x)=Asin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<)在某一個周期內的圖象時,列表并填入了部分數據,如表:
ωx+φ
0
π
2π
x
Asin(ωx+φ)
0
5
7、
-5
0
(1)請將上表數據補充完整,并直接寫出函數f(x)的解析式.
(2)將y=f(x)圖象上所有點向左平行移動θ(θ>0)個單位長度,得到y(tǒng)=g(x)的圖象.若y=g(x)圖象的一個對稱中心為,求θ的最小值.
【答案】(Ⅰ). (Ⅱ)當時,取得最小值.
【解析】(Ⅰ)根據表中已知數據,解得. 數據補全如下表:
0
0
5
0
0
且函數表達式為.
3.用待定系數法求數列通項式
等差數列、等比數列是高中階段重點研究的兩類數列,在高考題
8、中,除設計直接考查等差數列、等比數列的題目外,還常常命制通過轉化而成為我們熟悉數列的問題,而利用待定系數法往往可以實現這一轉化.利用待定系數法求數列的解析式,首先把某些已知條件轉化成我們熟知的簡單的數列的形式,比如等差數列、等比數列等,用字母表示,然后根據數列的性質,解出未知數,即可得結果.
例7.已知等差數列的前項和為,,,則數列的前100項和為( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
由題意,得,解得,所以,所以…+=,故選C.
例8.在等比數列中,.
(1)求數列的通項公式;
(2)設
9、,且為遞增數列,若,求證:.
【答案】(1);(2)證明見解析.
【解析】
(1)∵,
∴,
∴.
(2)由題意知,
∴,
∴.
4.用待定系數法求解的其它類型
例9. 若向量,是不共線的兩向量,且,(),則A,B,C三點共線的條件是( ).
A. B. C. D.
【答案】D
例10.【xx高考新課標2】設向量,不平行,向量與平行,則實數_________.
【答案】.
【解析】因為向量與平行,所以,則所以.
【反思提升】綜上所述,待定系數法實際就是將待定的未知數與已知數建立數量關系,從而列出方程或方程組,解方程或方程組即可得待定的未知數.之后就只需根據題目給出的條件,解題即可.用待定系數法解題,思路較為清晰,操作比較方便,在諸如函數、數列、解析幾何、平面向量等題目中都可以應用.但是在解題過程中,待定系數法并不是最為簡單,最為合適的方法.解題時要根據具體的題目,選擇簡單又適合的方法.