畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）待定系數(shù)法及其在中學(xué)數(shù)學(xué)的應(yīng)用

1、待定系數(shù)法及其在中學(xué)數(shù)學(xué)的應(yīng)用 Application of undetermined coefficients in the elementary mathematics論文 專(zhuān)業(yè)：數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)（師范）指導(dǎo)老師： 完成時(shí)間：2010年11月14日摘 要首先用兩道數(shù)學(xué)題引出待定系數(shù)法，然后給出待定系數(shù)法的定義、解題步驟，歸集常用待定系數(shù)法解題的題型，具體給出在每個(gè)類(lèi)型中的某一個(gè)或者幾個(gè)代表例子來(lái)說(shuō)明待定系數(shù)法在具體題目中的解題運(yùn)用。最后小結(jié)待定系數(shù)法的意義，并指出其特殊性，即并不是所有題用待定系數(shù)法解題都是最簡(jiǎn)便的 First using two mathematic problems to

2、 extract the method of undermined coefficients, and then giving out the definition and solving steps of method of undermined coefficients. Next, collecting the math types which use the method of undermined coefficients. And then show out one or a few representative examples of each type to illustrat

3、e how undetermined coefficient method in solving specific use in the math exercises. At last, summing the significance of method of undermined coefficients, pointing out its particularity that not all the problems solved by the method of undermined coefficients are the most convenient.關(guān)鍵詞：待定系數(shù)法；因式分解

4、；函數(shù)解析式；數(shù)列通項(xiàng)；不等式；向量Keywords：method of undetermined coefficients；Factoring decomposition；Analytical formula；Sequences of the general term；inequality；vector目 錄1引言 42待定系數(shù)法的定義 43待定系數(shù)法的過(guò)程 44待定系數(shù)法解題的常用題型 45待定系數(shù)法實(shí)例 4 5.1待定系數(shù)法進(jìn)行因式分解 4 5.2待定系數(shù)法求部分分式和 5 5.3待定系數(shù)法求函數(shù)解析式 6 5.4待定系數(shù)法求數(shù)列通項(xiàng) 8 5.5待定系數(shù)法求其它問(wèn)題 96總結(jié) 117參考

5、文獻(xiàn) 128致謝 121引言在數(shù)學(xué)解題過(guò)程中，有時(shí)候無(wú)法直接求的題目的答案如：對(duì)因式分解，將表示為的方冪的形式這個(gè)時(shí)候引進(jìn)待定系數(shù)法，建立等式關(guān)系，能夠達(dá)到解決問(wèn)題的結(jié)果待定系數(shù)法是一種基本的數(shù)學(xué)方法，是一種很好的解決問(wèn)題的手段2待定系數(shù)法的定義待定系數(shù)法是根據(jù)已知條件，建立起給定的算式和所求的結(jié)果之間的恒等式，得到以需要待定的系數(shù)為未知數(shù)的方程或方程組，解方程或方程組得到待定的系數(shù)的一種數(shù)學(xué)方法3待定系數(shù)法的步驟（1）確定所求問(wèn)題的待定系數(shù)，建立條件與結(jié)果含有待定的系數(shù)的恒等式（2）根據(jù)恒等式列出含有待定的系數(shù)的方程或方程組（3）解方程或方程組以確定待定的系數(shù)4應(yīng)用待定系數(shù)法解題的常用題型（

6、1）用待定系數(shù)法進(jìn)行因式分解，如：對(duì)因式分解（2）用待定系數(shù)法求函數(shù)解析式，如：已知函數(shù)，（其中，）的圖像與軸的交點(diǎn)中，相鄰兩個(gè)交點(diǎn)之間的距離為，且圖像上一個(gè)最低點(diǎn)為，求其解析式（2009年陜西高考）（3）用待定系數(shù)法求數(shù)列通項(xiàng)式，如：已知等差數(shù)列滿足：，的前項(xiàng)和為，求（2010年山東高考）（4）用待定系數(shù)法求解的其它類(lèi)型如：不等式問(wèn)題、三角函數(shù)問(wèn)題、向量問(wèn)題、求部分分式和等等5待定系數(shù)法求解實(shí)例51 待定系數(shù)法進(jìn)行因式分解例1 分解因式： 分析：這是一個(gè)關(guān)于的四次多項(xiàng)式，由于次數(shù)相對(duì)過(guò)高，不能使用十字相乘分組分解法又有困難經(jīng)過(guò)驗(yàn)證由沒(méi)有有理根但是次數(shù)是確定的，我們能夠根據(jù)次數(shù)大概猜測(cè)其因式分

7、解以后的形式，這個(gè)時(shí)候我們可以引進(jìn)待定系數(shù)法進(jìn)行因式分解解：設(shè)= =，比較等式兩邊的多項(xiàng)式對(duì)應(yīng)項(xiàng)的系數(shù)，列出方程組，得，解該方程，得到，所以評(píng)析：與這個(gè)類(lèi)型題相似解題的還有解方程、解不等式如把題目改成解方程，或者解不等式這兩種類(lèi)型的題型的做法跟本題因式分解方法相同52用待定系數(shù)法求部分分式和例2將化為部分分式之和 分析：這類(lèi)型的問(wèn)題思路基本上跟因式分解類(lèi)似，首先用未知數(shù)表示化為部分分式和以后的形式，展開(kāi)后，根據(jù)分子、分母的多項(xiàng)式分別相等可列出含有未知數(shù)的方程組，解方程組，代入所設(shè)的部分和即可得結(jié)果解：由于，則可設(shè)，則,由相等的多項(xiàng)式各項(xiàng)系數(shù)相等可列出方程組,解以上方程組得 ,故=53用待定系數(shù)

8、法求函數(shù)解析式例3已知橢圓 的離心率為，以該橢圓上的點(diǎn)和橢圓的左、右焦點(diǎn)，為頂點(diǎn)的三角形的周長(zhǎng)為一等軸雙曲線的頂點(diǎn)是該橢圓的焦點(diǎn)，設(shè)為該雙曲線上已于頂點(diǎn)的任一點(diǎn)，直線和與橢圓的交點(diǎn)分別為，和，求橢圓和雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程（2010年山東高考）分析：要用待定系數(shù)法求解解析式，首先要知道函數(shù)解析式的形式，然后用字母表示出解析式然后根據(jù)題目中給出的已知條件解出未知數(shù)，最后寫(xiě)出解析式解：設(shè)橢圓的半焦距為c，由題意可得：橢圓的離心率為，根據(jù)幾何關(guān)系，可得到關(guān)系式，聯(lián)立上兩式解方程組，得，又根據(jù)關(guān)系式，可得故橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為由題意可設(shè)等軸雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為，又由于等軸雙曲線的頂點(diǎn)是橢圓的焦點(diǎn)，所以有評(píng)析：用待

9、定系數(shù)法求方程的解析式，不僅可以求橢圓、雙曲線，一次函數(shù)、二次函數(shù)等簡(jiǎn)單能估計(jì)其解析式形式的題型例4是否分別存在滿足下列條件的函數(shù)：（1）是三次函數(shù)，且，；（2）是一次函數(shù)，且 如存在，求出的表達(dá)式；若不存在，說(shuō)明理由分析：首先假設(shè)函數(shù)存在，用字母設(shè)出函數(shù)的解析式，利用已知的條件建立方程或方程組，解方程組，求出未知數(shù)，寫(xiě)出函數(shù)解析式解：（1）設(shè)，則由題意可建立方程式，得，解以上方程組，得，故存在滿足條件的的函數(shù)存在，表達(dá)式為（2）假設(shè)存在，由是一次函數(shù)可知是二次函數(shù)，故可設(shè)，則將和代入已知條件，得，整理得，由等式兩邊各項(xiàng)系數(shù)相等，可建立方程組，解以上方程組可得，所以滿足條件的存在，表達(dá)式為評(píng)析

10、：利用待定系數(shù)法求解函數(shù)解析式，可以使問(wèn)題簡(jiǎn)化54用待定系數(shù)法求數(shù)列通項(xiàng)式例5已知數(shù)列中，設(shè)，求數(shù)列的通項(xiàng)公式（2010高考全國(guó)卷一）分析：利用待定系數(shù)法求數(shù)列的解析式，首先把某些已知條件轉(zhuǎn)化成我們熟知的簡(jiǎn)單的數(shù)列的形式，比如等差數(shù)列、等比數(shù)列等，用字母表示，然后根據(jù)數(shù)列的性質(zhì)，解出未知數(shù)，即可得結(jié)果解：，則，即（1）則可設(shè)，即通過(guò)與（1）式比較，可解得則又有，故故是首項(xiàng)為，公比為4的等比數(shù)列，即則評(píng)析：對(duì)，當(dāng)時(shí)，若為等差數(shù)列，則，則只需要要用疊加法即可求解對(duì)，當(dāng)且時(shí)，若為等差數(shù)列，則可設(shè)，那么可設(shè)，即，通過(guò)所設(shè)的式子與原式的對(duì)比可設(shè)方程組，解方程組得，故數(shù)列為等差數(shù)列最后可以根據(jù)等差數(shù)列的性

11、質(zhì)及題目給出的條件求出數(shù)列的通項(xiàng)式用待定系數(shù)法求其它問(wèn)題例6已知二次函數(shù)，且滿足，求的取值范圍分析：如果直接把和1代入二次函數(shù)的解析式，求出和的取值，再通過(guò)和的范圍求出，這樣不僅在求解的操作上增加了難度，而且有可能擴(kuò)大解集所以這個(gè)時(shí)候用待定系數(shù)法，用、表示，建立者之間的關(guān)系，這樣解題比較快捷，范圍也比較準(zhǔn)確解：設(shè)，則有，比較等式兩邊和之前的系數(shù)，可列出方程組，解方程組，得，即，又有，則評(píng)析：用待定系數(shù)法可以整體使用條件，避免出現(xiàn)錯(cuò)誤例7若向量,是不共線的兩向量，且，（），則A，B，C三點(diǎn)共線的條件是（ ）A BC D 分析：用待定系數(shù)法解決這種向量問(wèn)題，可以先根據(jù)向量的關(guān)系，設(shè)出待定的未知數(shù)，

12、列出相應(yīng)的方程組，解方程組，求待定的未知數(shù)，然后就可求的題目所要求解的答案解：求A，B，C三點(diǎn)共線的條件即為求向量和向量的條件，則根據(jù)向量共線的條件可知，存在（且），使，即由向量和不共線，則根據(jù)，前的系數(shù)相等可列出方程組，則可解得，故可得到，即選答案D評(píng)析：這類(lèi)題型總的來(lái)說(shuō)是根據(jù)向量的相等來(lái)建立等式的，從而得出待定的系數(shù)，解出所求的答案例8設(shè)，求函數(shù)的最小值分析：看到本題，容易想到用均值不等式來(lái)進(jìn)行求解由于，則有，當(dāng)且僅當(dāng)即時(shí)取到等號(hào)但是我們知道，故顯然這樣解這道題是錯(cuò)誤的解這道題需要拆項(xiàng)，但是直接拆項(xiàng)會(huì)有一定的難度，而待定系數(shù)法可以使拆項(xiàng)變得簡(jiǎn)單解：設(shè)存在，使得，由均值不等式可有，當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)

13、成立，而，則，此時(shí)，即即有，則評(píng)析：用此方法解題，在解題中要注意取時(shí)的條件，用此條件可以解出題目的正確答案待定系數(shù)法實(shí)際就是將待定的未知數(shù)與已知數(shù)建立等式關(guān)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(shù)之后就只需根據(jù)題目給出的條件，解題即可用待定系數(shù)法解題，思路較為清晰，操作比較方便，在很多解題過(guò)程中都可以用到但是在解題過(guò)程中，待定系數(shù)法并不是最為簡(jiǎn)單，最為合適的方法如例8中，我們還可以根據(jù)復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性做：，已知在上單調(diào)遞減，故這樣解題，比起用待定系數(shù)法，不但思路明白清晰，而且計(jì)算簡(jiǎn)單。因此，解題時(shí)要根據(jù)具體的題目，選擇簡(jiǎn)單又適合的方法參考文獻(xiàn)1 葉立軍.初等數(shù)學(xué)研究M.上海:

14、華東師范大學(xué)出版社, 2008,43-44.2 周燕華.待定系數(shù)法求通項(xiàng)J數(shù)理天地高中版.2008,（1）:1315.3 趙欽榮,張?jiān)蚀?用待定系數(shù)法解題舉例J.數(shù)學(xué)愛(ài)好者.2008,（4）:4950.4 李亞麗.待定系數(shù)法在不等式中的應(yīng)用J.中學(xué)生數(shù)理化高二版.2006,（6）:2223.5 黃兆麟.待定系數(shù)法因式分解二次六項(xiàng)式J.中學(xué)生數(shù)學(xué).2010,（4）:19.致謝 感謝杭州師范大學(xué)對(duì)我的培養(yǎng)，學(xué)校里濃厚的學(xué)習(xí)氛圍，舒適的學(xué)習(xí)環(huán)境給我些論文提供了很大的空間。感謝李祖泉老師在這段時(shí)間對(duì)我的悉心指導(dǎo)，在我迷惑的時(shí)候?yàn)槲抑更c(diǎn)迷津，幫助我開(kāi)拓思路。讓我能夠順利地完成論文。感謝我的同學(xué)在這段時(shí)間

15、對(duì)我的幫助，使我能夠更快地完成論文?？傊乙兄x我的老師、同學(xué)、家人在我寫(xiě)論文期間對(duì)我的所有幫助和支持，再一次送上我誠(chéng)摯的祝福。謝謝！tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGtgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQ

16、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