第3讲:待定系数法及方程思想(初三) 2
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初中数学常考的知识点待定系数法待定系数法是初中数学中常考的一种解题方法,它的思想是通过设定合适的未知数来构建方程,然后解方程求解问题。
待定系数法的应用广泛,包括代数问题、几何问题、概率问题等等。
下面我将详细介绍待定系数法在初中数学中的常见应用。
一、代数问题1.求一元一次方程的解待定系数法可以用来解决一元一次方程的解的问题。
例如,求方程7x-21=10的解。
我们设方程的解为x=a,那么方程可以表示为7a-21=10。
然后解方程,得到a=5、所以方程的解是x=52.求一元二次方程的解待定系数法可以用来求解一元二次方程的解。
例如,求方程x^2+5x+6=0的解。
我们设方程的解为x=a,那么方程可以表示为a^2+5a+6=0。
然后解方程,得到a=-3或a=-2、所以方程的解是x=-3或x=-23.求一元二次方程的系数待定系数法还可以用来求解一元二次方程的系数。
例如,已知方程的根为2和3,且方程的首项系数为1,我们要求方程的系数。
设方程为ax^2+bx+c=0,代入已知根得到两个方程:a(2)^2+b(2)+c=0和a(3)^2+b(3)+c=0。
解这两个方程,得到a=1,b=-5,c=6、所以方程为x^2-5x+6=0。
二、几何问题待定系数法可以用来解决几何问题的角度问题、边长问题等等。
例如:1.角度问题已知一条边和一个角的大小,求另一条边的长度。
设另一条边的长度为x,那么根据三角函数的定义,可以得到一个方程。
解方程,得到x的值。
2.边长问题已知两条边和一个角的大小,求第三条边的长度。
设第三条边的长度为x,根据三角不等式可以得到一个方程。
解方程,得到x的值。
三、概率问题待定系数法可以用来解决概率问题中的计数问题、排列问题等。
例如:1.计数问题已知有n个人,其中有m个男生和n-m个女生。
从中选出x个人,其中至少有y个男生,求选人的方法数。
设选出的x个人中有y个男生的方法数为C,那么根据组合的性质可以得到一个方程。
待定系数法求二次函数的解析式知识集结知识元利用一般式求二次函数的解析式知识讲解已知三个点求二次函数的解析式,一般选择一般式,基本的作法是:(1)设出二次函数的一般式;(2)将三个点的值分别代入到解析式中,得到一个三元一次方程组;(3)解方程组得出三个字母的值,即可得到为此函数的解析式.例题精讲利用一般式求二次函数的解析式例1.'二次函数y=ax2+bx+c的变量x与变量y的部分对应值如下表:求此二次函数的解析式.'例2.'y=ax2+b与y=x+2交于A、B两点,A点横坐标为﹣1,B点横坐标为2,求二次函数解析式.'例3.'已知:抛物线y=ax2+bx+c经过A(﹣1,8)、B(3,0)、C(0,3)三点(1)求抛物线的表达式;(2)写出该抛物线的顶点坐标.'利用顶点式求二次函数的解析式知识讲解当已知条件中出现二次函数的顶点或者顶点的横、纵坐标之一等顶点相关的内容时,会考虑用顶点式来求解二次函数的解析式.例题精讲利用顶点式求二次函数的解析式例1.一抛物线和抛物线y=﹣2x2的形状、开口方向完全相同,顶点坐标是(﹣1,3),则该抛物线的解析式为()A.y=﹣2(x﹣1)2+3 B.y=﹣2(x+1)2+3C.y=﹣(2x+1)2+3 D.y=﹣(2x﹣1)2+3例2.二次函数y=x2﹣2x+4化为y=a(x﹣h)2+k的形式,下列正确的是()A.y=(x﹣1)2+2 B.y=(x﹣1)2+3C.y=(x﹣2)2+2 D.y=(x﹣2)2+4例3.将y=2x2﹣12x﹣12变为y=a(x﹣m)2+n的形式,则m•n=.例4.'已知抛物线y1=﹣x2+mx+n,直线y2=kx+b,y1的对称轴与y2交于点A(﹣1,5),点A与y1的顶点B的距离是4.(1)求y1的解析式;(2)若y2随着x的增大而增大,且y1与y2都经过x轴上的同一点,求y2的解析式.'利用两点式(也叫交点式、双根式)求二次函数的解析式知识讲解当已知的点中出现与x轴的交点时,常会考虑设成两点式求二次函数的解析式,此类问题已知点的坐标的形式比较多,除了可以直接已知与x轴的两个交点坐标外,还可以已知其中一个与x轴的交点的坐标及对称轴等其他形式.例题精讲利用两点式(也叫交点式、双根式)求二次函数的解析式例1.若抛物线经过(0,1)、(-1,0)、(1,0)三点,则此抛物线的解析式为()A.B.C.D.例2.抛物线与轴的两个交点为(-1,0),(3,0),其形状与抛物线相同,则的函数关系式为()B.C.D.A.例3.过(﹣1,0),(3,0),(1,2)三点的抛物线的顶点坐标是()A.(1,2)B.(1,)C.(﹣1,5)D.(2,)例4.'已知抛物线y=ax2+bx+c经过点(﹣5,0)、(﹣1,0)、(1,12),求这个抛物线的表达式及其顶点坐标.'顶点在原点的二次函数解析式的求法知识讲解2(a≠0)的形式,其中一次项系数和顶点在原点的二次函数的解析式的结构一定是形如y=ax常数项都为0,所以顶点在原点是一个非常强大的已知条件,接下来再找到一个等量关系即可.例题精讲顶点在原点的二次函数解析式的求法例1.若二次函数函数的图象是顶点在原点,则的值为()A.-2 B.2C.±2 D.4例2.'抛物线的顶点在原点,且经过点(﹣2,8),求该抛物线的解析式.'例3.'一个函数的图象是以原点为顶点,y轴为对称轴的抛物线,且经过点M(﹣2,4),(1)求出这个抛物线的函数表达式,并画出函数图象;(2)写出抛物线上点M关于y轴对称的点N的坐标,并求出△MON的面积.'顶点在 y 轴上的二次函数的解析式的求法知识讲解顶点在y轴上的抛物线的解析式的形式是b=0,即一次项系数为0.例题精讲顶点在 y 轴上的二次函数的解析式的求法与抛物线顶点相同,形状也相同,而开口方向相反的抛物线对应的函数是().A.B.C.D.例2.已知一抛物线的顶点在y轴上,且过二点(1,2)、(2,5),则此抛物线的解析式为.例3.对称轴是y轴且过点A(1,3)、点B(﹣2,﹣6)的抛物线的解析式为.顶点在 x 轴上的二次函数的解析式的求法知识讲解顶点在x轴上的二次函数可以有多种表述方法:(1)与x轴只有唯一的交点;(2)判别式等于0;(3)图象不在x轴上方(或下方);(4)对应的一元二次方程有两个相等的实根等.例题精讲顶点在 x 轴上的二次函数的解析式的求法已知抛物线的顶点在轴上,则等于()A.4B.8C.-4D.16例2.若函数的图象顶点在轴上,则的值为()A.B.-1C.D.或例3.'如图,已知二次函数y=ax2+bx+c的图象顶点在x轴上,且OA=1,与一次函数y=﹣x﹣1的图象交于y轴上一点B和另一交点C.(1)求抛物线的解析式;(2)点D为线段BC上一点,过点D作DE⊥x轴,垂足为E,交抛物线于点F,请求出线段DF的最大值.'过原点的二次函数的解析式的求法知识讲解2(a≠0)的形式,其中一次项系数和顶点在原点的二次函数的解析式的结构一定是形如y=ax常数项都为0,所以顶点在原点是一个非常强大的已知条件,接下来再找到一个等量关系即可.例题精讲过原点的二次函数的解析式的求法例1.如图所示的抛物线是二次函数的图象,那么的值是()D.±2A.2B.-2C.例2.'二次函数y=﹣x2+bx+c的图象经过坐标原点,与x轴交于点A(﹣2,0).求此二次函数的解析式.'例3.'已知抛物线经过原点,点(1,﹣4)和(﹣1,2),求抛物线解析式.'例4.'如图,抛物线y=﹣x2+bx+c经过坐标原点,并与x轴交于点A(2,0).(1)求抛物线的解析式;(2)设抛物线的顶点为B,求△OAB的面积S.'与长度相关的解析式的求法知识讲解在利用线段的长度或者线段之间的等量关系求二次函数解析式时,可以先通过已知条件求出所需的点的坐标,再将点的坐标代入到设出的二次函数的解析式中求出字母的值即可.例题精讲与长度相关的解析式的求法例1.'已知二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点A(1,﹣6),对称轴是直线x=3,与x轴交于A、B 两点,且AB=8.求函数解析式.'例2.'如图,已知Rt△ABC的斜边AB在x轴上,斜边上的高CO在y轴的正半轴上,且OA=1,OC=2,求经过A、B、C三点的二次函数解析式.'例3.'在直角坐标平面中,O为坐标原点,二次函数y=x2+bx+c的图象与y轴的负半轴相交于点C (如图),点C的坐标为(0,﹣3),且BO=CO.(1)求出B点坐标和这个二次函数的解析式;(2)若顶点为D,求四边形ABDC的面积.'与面积相关的解析式的求法知识讲解在利用几何图形的面积求二次函数解析式时,可以先通过已知条件求出所需的点的坐标,再将点的坐标代入到设出的二次函数的解析式中求出字母的值即可.例题精讲与面积相关的解析式的求法例1.'已知二次函数y=ax2+2ax﹣4(a≠0)的图象与x轴交于点A,B(A点在B点的左侧),与y 轴交于点C,△ABC的面积为12,求此二次函数的解析式.'例2.'在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线y=﹣x2+kx+4与y轴交于A,与x轴的负半轴交于B,且△ABO的面积是8.(1)求点B的坐标和此二次函数的解析式;(2)当y≤4时,直接写出x的取值范围.'例3.'已知抛物线y=ax2﹣2x+c的对称轴为直线x=﹣1,顶点为A,与y轴正半轴交点为B,且△ABO的面积为1.(1)求抛物线的表达式;(2)若点P在x轴上,且PA=PB,求点P的坐标.'利用几何综合性质求函数解析式知识讲解利用几何性质求函数解析式是求解析式中的较难问题,其难点在于对几何性质的探究,并通过几何性质找到所需的点或列出所需的等式.例题精讲利用几何综合性质求函数解析式例1.'如图,抛物线的顶点M在x轴上,抛物线与y轴交于点N,且OM=ON=4,矩形ABCD的顶点A、B在抛物线上,C、D在x轴上.(1)求抛物线的解析式;(2)设点A的横坐标为t(t>4),矩形ABCD的周长为l,求l与t之间函数关系式.'例2.'如图,已知点A的坐标为(﹣2,2),点B的坐标为(﹣1,﹣),菱形ABCD的对角线交于坐标原点O.(1)求C、D两点的坐标;(2)求菱形ABCD的面积;(3)求经过A、B、D三点的抛物线解析式,并写出其对称轴方程与顶点坐标.'例3.'已知抛物线y=a(x﹣h)2﹣2(a,h,是常数,a≠0),x轴交于点A,B,与y轴交于点C,点M为抛物线顶点.(Ⅰ)若点A(﹣1,0),B(5,0),求抛物线的解析式;(Ⅱ)若点A(﹣1,0),且△ABM是直角三角形,求抛物线的解析式;(Ⅲ)若抛物线与直线y1=x﹣6相交于M、D两点①用含a的式子表示点D的坐标;②当CD∥x轴时,求抛物线的解析式.'当堂练习单选题练习1.顶点为(6,0),开口向下,开口的大小与函数y=x2的图象相同的抛物线所对应的函数是()A.y=(x+6)2B.y=(x﹣6)2C.y=﹣(x+6)2D.y=﹣(x﹣6)2练习2.若抛物线经过(0,1)、(-1,0)、(1,0)三点,则此抛物线的解析式为()A.B.C.D.练习3.与抛物线顶点相同,形状也相同,而开口方向相反的抛物线对应的函数是().A.B.C.D.练习4.如图所示的抛物线是二次函数的图象,那么的值是()D.±2A.2B.-2C.练习5.二次函数y=x2﹣2x+4化为y=a(x﹣h)2+k的形式,下列正确的是()A.y=(x﹣1)2+2 B.y=(x﹣1)2+3C.y=(x﹣2)2+2 D.y=(x﹣2)2+4练习1.已知一抛物线的顶点在原点,对称轴为y轴,且经过点(3,﹣3),则该抛物线的函数解析式为.练习2.对称轴是y轴且过点A(1,3)、点B(﹣2,﹣6)的抛物线的解析式为.练习3.若抛物线y=x2﹣bx+9的顶点在x轴上,则b的值为.练习4.将y=2x2﹣12x﹣12变为y=a(x﹣m)2+n的形式,则m•n=.解答题练习1.'如图,抛物线y=x2+bx+c经过坐标原点,并与x轴交于点A(2,0).(1)求此抛物线的解析式;(2)求此抛物线顶点坐标及对称轴;(3)若抛物线上有一点B,且S△OAB=1,求点B的坐标.'练习2.'一个函数的图象是以原点为顶点,y轴为对称轴的抛物线,且经过点M(﹣2,4),(1)求出这个抛物线的函数表达式,并画出函数图象;(2)写出抛物线上点M关于y轴对称的点N的坐标,并求出△MON的面积.'练习3.'如图,抛物线y=﹣x2+bx+c经过坐标原点,并与x轴交于点A(2,0).(1)求抛物线的解析式;(2)设抛物线的顶点为B,求△OAB的面积S.'练习4.'如图,二次函数y=﹣x2+mx+3的图象与y轴交于点A,与x轴的负半轴交于点B,且△AOB的面积为6.(1)求该二次函数的表达式;(2)如果点P在x轴上,且△ABP是等腰三角形,请直接写出点P的坐标.'练习5.'已知,抛物线的顶点为P(3,﹣2),且在x轴上截得的线段AB=4.求抛物线的解析式.'练习6.'如图,一个二次函数的图象经过点A、C、B三点,点A的坐标为(﹣1,0),点B的坐标为(3,0),点C在y轴的正半轴上,且AB=OC.求这个二次函数的解析式.'练习7.'直线l过点A(4,0)和B(0,4)两点,它与二次函数y=ax2的图象在第一象限内交于点P,若S△AOP=,求二次函数关系式.'练习8.'如图,二次函数y=﹣x2+mx+3的图象与y轴交于点A,与x轴的负半轴交于点B,且△AOB的面积为6.求该二次函数的表达式.'练习9.'如图,已知点A的坐标为(﹣2,2),点B的坐标为(﹣1,﹣),菱形ABCD的对角线交于坐标原点O.(1)求C、D两点的坐标;(2)求菱形ABCD的面积;(3)求经过A、B、D三点的抛物线解析式,并写出其对称轴方程与顶点坐标.'练习10.'y=ax2+b与y=x+2交于A、B两点,A点横坐标为﹣1,B点横坐标为2,求二次函数解析式.'练习11.'已知:抛物线y=ax2+bx+c经过A(﹣1,8)、B(3,0)、C(0,3)三点(1)求抛物线的表达式;(2)写出该抛物线的顶点坐标.'。
待定系数法与方程思想
★★【 概述】
顾名思义,待定系数法指的是:为了达到解决的问题的目的,先假定、构想一个问题模式,其中存在一个或一个以上的未知字母,通常把这些未知字母称为待定系数,综合利用问题中的条件和已知的定理、公理、法则来求出未知系数的方法,就是待定系数法。
待定系数法在初中范围里主要用途是解决“因式分解”、“方程”和“函数”问题,成都市的中考,重点放在函数题中考察,分值一般在15分左右。
Ⅰ、运用在因式分解时,通常利用 给予解决;
Ⅱ、运用在方程问题时,通常利用 给予解决; Ⅲ、运用在函数问题时,分三种情况区别对待:
(1)正比例、反比例函数:因为只有一个待定系数,所以利用或挖掘题目中 个已知条件即可解决问题;
(2)一次函数:因为y kx b =+中有两个待定系数k 、b ,所以利用或挖掘题目中 个已知条件即可解决问题;
(3)二次函数:因为二次函数有 种表达式,所以利用或挖掘题目中 个或 个已知条件即可解决问题。
Ⅳ、中考在给出求函数解析式的条件时,一般有三种设置: ①、直接给出——没有难度;
②、间接给出(如交点的坐标、与坐标轴围成图形的面积等)——稍有难度; ③、利用几何要素通过计算或推理给出——难度较大。
★★【待定系数法运用举例】
【考点专题1】-----在整式乘法与因式分解中的运用
【例1】是否存在常数q p ,使得q px x ++4
能被522
++x x 整除?如果存在,求出q p ,的
值,否则请说明理由;
【例2】(成都市理科实验班考题)如果3
2
8x ax bx +++有两个因式1x +和2x +, 则a b += 。
◎目标训练一
1、 已知1
)1(112222-+
+=--+x C
x B x A x x x x ,其中A 、B 、C 为待定系数,求A B C ++的值。
2、(成都市理科实验班考题):k 为何值时,多项式222352x xy ky x y -++-+能分解成两个一次因式的积?
【考点专题2】----在方程或不等式中的运用
【例3】(2013成都)、若关于t 的不等式组0
214t a t -≥⎧⎨+≤⎩
,恰有三个整数解,则关于x 的一
次函数14y x a =
-的图像与反比例函数32
a y x
+=
的图像的公共点的个数为___ 【考点专题3】-------用函数思想解决几何问题
【例4】如图,A 、B 、C 是一条公路上的三个村庄,A 、B 间的路程为100千米,A 、C 间的路程为40千米,现在A 、B 之间设一个车站P ,设P 、C 之间的路程为x 千米。
(1)用含x 的代数式表示车站到三个村庄的路程之和;
(2)若车站P 到三个村庄的路程之和为102千米,问车站设在何处? (3)若要使车站P 到三个村庄的路程总和最小,则车站应设在何处?
【例5】如图,点A 在y 轴上,点B 在x 轴上,且1OA OB ==,经过原点O 的直线l 交线段AB 于点C ,过C 作OC 的垂线,与直线1x =相交于点P ,现将直线l 绕O 点旋转,使交点C 从A 向B 运动,但C 点必须在第一象限内,并记AC 的长为t ,分析此图后,对下列问题作出探究:
(1)当AOC ∆和BCP ∆全等时,求出t 的值。
A C P B
(2)通过动手测量线段OC 和CP 的长来判断它们之间的大小关系?并证明你得到的结论。
(3)①设点P 的坐标为(1,b ),试写出b 关于t 的函数关系式和变量t 的取值范围。
②求出当PBC ∆为等腰三角形时点P 的坐标。
【考点专题4】----待定系数法在函数问题中的广泛应用
【例6】(湖南)我们把一个半圆与抛物线的一部分合成的封闭图形称为“蛋圆”,如果一条直线与“蛋圆”只有一个交点,那么这条直线叫做“蛋圆”的切线. 如图,点A 、B 、C 、D 分别是“蛋圆”与坐标轴的交点,已知点D 的坐标为(0,-3),AB 为半圆的直径,半圆圆心M 的坐标为(1,0),半圆半径为2.
(1)请你求出“蛋圆”抛物线部分的解析式,并写出自变量的取值范围; (2)你能求出经过点C 的“蛋圆”切线的解析式吗?试试看;
(3)开动脑筋想一想,相信你能求出经过点D 的“蛋圆”切线的解析式.
【例7】(浙江湖州)已知:在矩形AOBC 中,4OB =,3OA =.分别以OB OA ,所在直线为x 轴和y 轴,建立如图所示的平面直角坐标系.F 是边BC 上的一个动点(不与
x A B
M O C
D y A
B C
P
O
1
x =y
x
l
B C ,重合),过F 点的反比例函数(0)k
y k x
=
>的图象与AC 边交于点E . (1)求证:AOE △与BOF △的面积相等;
(2)记OEF ECF S S S =-△△,求当k 为何值时,S 有最大值,最大值为多少?
(3)请探索:是否存在这样的点F ,使得将CEF △沿EF 对折后,C 点恰好落在OB 上?若存在,求出点F 的坐标;若不存在,请说明理由.
◎目标训练二
1、把抛物线2
3y x =-的图像向上平移1个单位,再向左平移3个单位得到的抛物线解析式为 ;
2、如图,在平面直角坐标系中,正方形AOCB 的边长为6,O 为坐标原点,边OC 在x 轴的正半轴上,边OA 在y 轴的正半轴上,E 是边AB 上的一点,直线EC 交y 轴于F ,且
3:1:=∆AO CE FAE S S 四边形
(1)求出点E 的坐标; (2)求直线EC 的函数解析式.
3、如图,一次函数的图像经过第一、二、三象限,且与反比例函数的图像交于A 、B 两点,与y 轴交于C 点,与x 轴交于D 点,10OB =,1tan 3
DOB ∠=。
y
x A B O E F C y
C F E A B x
O
O
A B C
D
x
y
(1)求反比例函数的解析式;
(2)设点A 的横坐标为m ,ABO ∆的面积为S ,求S 与m 之间的函数关系式;并写出自变量m 的取值范围。
(3)当OCD ∆的面积等于
2
S
时,试判断过A 、B 两点的抛物线在x 轴上截得的线段长能否等于3?如果能,求出此时抛物线的解析式;如果不能,请说明理由。
4、如图:抛物线2
y x bx c =++与x 轴交于点A (1,0),B (3,0),顶点为D ,与y 轴交于点C 。
(1)求该抛物线的解析式和顶点D 的坐标;
(2)在抛物线的对称轴上是否存在点P ,使得PA PC +的值最小?若存在,求出点P 的坐标,若不存在,请说明理由;
(3)连接AC 、DC ,请探究:OCA ∠与OCD ∠的度数和,并说明理由。
O x
y C
D
B
A
y x O A B C ◎◎中考加油站----家庭作业(3)
科目: 数学 姓名: 家长签字:
1(吉林)在平面直角坐标系xOy 中,矩形OEFG 的顶点E 的坐标为(4,0),顶点G 的坐标为(0,2)。
将矩形OEFG 绕点O 按逆时针方向旋转一定的角度,使点F 落在y 轴上的点N 处,得到矩形OMNP ,OM 与GF 交于点A 。
(1)一双曲线的一支通过A 点,求经过点A 的反比例函数的解析式,并探索该双曲线是否经过矩形OEFG 的对称中心,说明理由;
(2)设(1)中的双曲线交EF 于点B ,求直线AB 的解析式。
2、已知:如图,在平面直角坐标系内,Rt ABC ∆的斜边AB 在x 轴上,点C 的坐标为 (0,6),15AB =,CBA CAB ∠>∠,且tan CAB ∠,tan CBA ∠是关于x 的方程
0x 2=++n mx 的两个根。
(1)求m 、n 的值; (2)若ACB ∠的平分线交x 轴于D ,求直线CD 的解析式; (3)在(2)的条件下,直线CD 上是否存在点M ,过点M 作BC 的平行线,交y 轴于N ,使以M 、N 、B 、C 为顶点的四边形是平行四边形,若存在,请直接写出M 点的坐标;若不存在,请说明理由。