内容正文:
2.2.3 待定系数法
学习目标 1.了解待定系数法的概念,会用待定系数法求一元一次函数、一元二次函数及反比例函数的解析式.2.掌握待定系数法的特征,会用待定系数法求解综合问题.
知识点 待定系数法
思考1 若一个正比例函数y=kx(k≠0)过点(2,3).如何求这个函数解析式?[来源:学科网]
答案 ∵函数y=kx过点(2,3),
∴3=k·2,即k=,
∴函数为y=x.
思考2 在思考1中,求解析式的方法有什么特点?
答案 先设出(给出)函数解析式的一般形式,再根据已知条件确定解析式中待确定的系数.
梳理 1.待定系数法定义
一般地,在求一个函数时,如果知道这个函数的一般形式,先把所求函数写为一般形式,其中系数待定,然后再根据题设条件求出这些待定系数.这种通过求待定系数来确定变量之间关系式的方法叫做待定系数法.
2.几种基本初等函数的解析式
(1)正比例函数的一般形式是y=kx(k≠0,k是常数).
(2)一次函数的一般形式是y=kx+b(k≠0,k,b是常数).
(3)反比例函数的一般形式是y=(k≠0,k是常数).[来源:学科网ZXXK]
(4)二次函数有三种常见形式,求解析式时,要根据具体情况,设出适当的形式:
①一般式y=ax2+bx+c(a≠0),这是二次函数的标准形式;
②顶点式y=a(x-h)2+k(a≠0),其中(h,k)是抛物线的顶点;
③知两根可设为y=a(x-x1)(x-x2)(a≠0),其中x1,x2是方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两个实根,即抛物线与x轴两交点的横坐标.
1.待定系数法的适用条件是所求数学问题具有确定的数学表达式.( √ )
2.用待定系数法求二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的解析式时,必须知道三点坐标.( × )
类型一 待定系数法求解析式
命题角度1 待定系数法求一次函数解析式
例1 已知f(x)是一次函数,且有2f(2)-3f(1)=5,2f(0)-f(-1)=1,求这个函数的解析式.
解 设所求的一次函数是f(x)=kx+b(k≠0),其中k,b是常数.
根据已知条件,得方程组
即
解此方程组,得k=3,b=-2.
因此所求的函数是f(x)=3x-2.
反思与感悟 在函数关系式中有几个独立的系数,需要有相同个数的独立条件才能求出函数关系式.
跟踪训练1 已知函数f(x)是一次函数,且有f(f(x))=9x+8,求此一次函数的解析式.
解 设该一次函数是f(x)=ax+b(a≠0),由题意得f(f(x))=a(ax+b)+b=a2x+ab+b=9x+8.
因此有
解方程组,得或
所以一次函数为f(x)=3x+2或f(x)=-3x-4.
命题角度2 待定系数法求二次函数解析式
例2 二次函数的顶点坐标是(2,3),且经过点(3,1),求这个二次函数的解析式.
解 设二次函数为y=ax2+bx+c(a≠0),
方法一 则顶点坐标为,
∴
又二次函数过点(3,1),
∴1=9a+3b+c.③
联立方程①②③解方程组,得a=-2,b=8,c=-5,
∴二次函数解析式为y=-2x2+8x-5.
方法二 设二次函数顶点式方程为y=a(x-2)2+3(a≠0),
∵二次函数图象过点(3,1),
∴1=a×1+3,
∴a=-2,
∴y=-2(x-2)2+3,即y=-2x2+8x-5.
引申探究
若二次函数f(x)满足f(2)=f(4)=0,且过点(0,6),求这个二次函数的最值.
解 设二次函数的两根式为y=a(x-2)(x-4)(a≠0),
∴6=a×(-2)×(-4),
∴a=,
∴y=x2-x+6.
当x=3时,函数f(x)的最小值为-,无最大值.
反思与感悟 二次函数常见的表达式有三种:一般式、顶点式、两根式,选择合适的表达式能起到事半功倍的效果.
(1)一般地,若已知函数经过三点,常设函数的一般式;
(2)若题目中出现顶点坐标、最大值、对称轴等信息时,我们可考虑函数的顶点式;
(3)若题目中给出函数与x轴的交点或二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根,可设函数的两根式.
跟踪训练2 求下列二次函数的解析式.
(1)已知y=f(x)是二次函数,且图象过点(-2,20),(1,2),(3,0);
(2)已知二次函数的顶点为(-1,-2),且图象经过点(2,25);
(3)已知二次函数与x轴交点为(-2,0),(3,0),且函数图象经过点(-1,8).
解 (1)设y=ax2+bx+c(a≠0),
∴解得
∴y=x2-5x+6.
(2)设y=a(x+1)2-2(a≠0),
∴25=a×32-2,
∴a=3,
∴y=3x2+6x+1.
(3)设y=a(x+2)(x-3)(a≠0),
∴a×1×(-4)=8,
∴a=-2,
∴y=-2x2+2x+12.
类型二 待