王瑞華
將一個多項式表示成另一種含有待定系數(shù)的新形式,這樣就得到一個恒等式,然后根據(jù)恒等式的性質(zhì)得出系數(shù)應(yīng)滿足的方程或方程組,其后通過解方程或方程組便可求出待定的系數(shù),或找出某些系數(shù)所滿足的關(guān)系式,這種解決問題的方法叫作待定系數(shù)法。更廣泛地說,是要確定變量間的函數(shù)關(guān)系,設(shè)出某些未知數(shù),然后根據(jù)所給條件確定這些未知數(shù),使問題得到解決的方法。其理論依據(jù)是多項式恒等,也就是利用了多項式f(x)≡g(x)的充要條件:對于一個任意的a值,都有f(a)=g(a);或者兩個多項式各同類項的系數(shù)對應(yīng)相等。
利用待定系數(shù)法解題的關(guān)鍵是依據(jù)已知,正確列出等式或方程,使用待定系數(shù)法,就是把具有某種確定形式的數(shù)學(xué)問題,通過引入一些待定的系數(shù),轉(zhuǎn)化為方程組來解決。要判斷一個問題是否用待定系數(shù)法求解,主要是看所求解的數(shù)學(xué)問題是否具有某種確定的數(shù)學(xué)表達(dá)式,如果具有,就可以用待定系數(shù)法求解。使用待定系數(shù)法解題的一般步驟可歸納為以下三點(diǎn)。
1.確定所求問題含待定系數(shù)的解析式;
2.根據(jù)恒等條件,列出一個(組)含待定系數(shù)的方程;
3.解方程或消去待定系數(shù),從而使問題得到解決。
如何列出一組含待定系數(shù)的方程,主要從以下幾方面著手分析:利用對應(yīng)系數(shù)相等列方程;由恒等的概念用數(shù)值代入法列方程;利用定義本身的屬性列方程;利用幾何條件列方程。
橢圓與雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程推導(dǎo)方法相同,得出方程形式類似,所以它們的解法也就有很多共同點(diǎn),比如:已知曲線的軌跡是橢圓或雙曲線時,求標(biāo)準(zhǔn)方程時都可用待定系數(shù)法,若焦點(diǎn)位置確定,直接設(shè)標(biāo)準(zhǔn)方程來求解;但若焦點(diǎn)位置不確定,直接設(shè)標(biāo)準(zhǔn)方程來求解需要討論兩種情況,有可能會導(dǎo)致漏解或過程繁瑣,運(yùn)算量增大。這就要加強(qiáng)對題目條件合理的使用,對方程進(jìn)行適當(dāng)?shù)摹案脑臁?,達(dá)到避繁就簡,事半功倍的效果。
解:設(shè)橢圓的半焦距為c,則橢圓的離心率為??傻玫疥P(guān)系式,即 得,c=2,根 據(jù)a2=b2+c2,得b=2,故標(biāo)準(zhǔn)方程為。設(shè)等軸雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為,由于等軸雙曲線的頂點(diǎn)是橢圓的焦點(diǎn),則有m=2。
評注: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),最后寫出解析式。
解:可設(shè)橢圓的方程為mx2+ny2=1(m >0,n >0,m≠n),將兩點(diǎn)帶入,得解得,n=1。故標(biāo)準(zhǔn)方程為
評注:當(dāng)橢圓的焦點(diǎn)在x軸上時,標(biāo)準(zhǔn)方程為,焦點(diǎn)在y軸上時,標(biāo)準(zhǔn)方程為。從形式上看分別是x2和y2前的系數(shù),所以可以將標(biāo)準(zhǔn)方程統(tǒng)一改造成mx2+ny2=1,當(dāng)m >n >0時,橢圓的焦點(diǎn)在y軸上;當(dāng)n >m >0時,橢圓的焦點(diǎn)在x軸上,從而避免了討論。
待定系數(shù)法實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),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,在很多解題過程中都可以用到。但是在解題過程中,待定系數(shù)法并不是最為簡單、合適的方法。因此解題時要根據(jù)具體的題目,選擇簡單又適合的方法。