分式方程及其解法

分式方程及其解法

提要

分式方程是一元一次方程,二元一次方程等整式方程的拓展。一般的,解分式方程時應先將分式方程轉化為整式方程,然後求出轉化後整式方程的解,再經過檢驗得到分式方程的解或說明分式方程無解。解決分式方程增根的有關問題同解分式方程一樣,是將分式方程轉化為整式方程。

知識全解

一.分式方程的概念

分母中含有未知數的方程叫做分式方程。例如,3/x=-1,1/(x-2)=3/x等都叫做分式方程;而(x-1)/2=2x/3中儘管某些項含有分母,但分母中不含有未知數,因此,它們仍然是整式方程,而不是分式方程。

分母中是否含有未知數是區分整式方程和分式方程的一個顯著標志。

二.解分式方程的步驟

(1)解分式方程的基本思路是“轉化”,計把分式方程轉化為我們熟悉的整式方程,轉化的途徑是“去分母”,即方程兩邊都乘以最簡公分母。

(2)分式方程的解法一般步驟如下

①在方程的兩邊都乘以最簡公分母,化為整式方程。

②解這個整式方程。

③檢驗:解分式方程必須檢驗,檢驗的方法是將整式方程的解代入最簡公分母(或每個分母),如果最簡公分母的值不為0,則整式方程的解是原方程的解;否則,這個解不是原分式方程的解(有的地方稱其為原方程的增根)。

提示

(1)檢驗是把解得的整式方程的根代入最簡公分母,看結果是不是零,使最簡公分母為零的根是原方程的增根,必須捨去。

(2)解分式方程的基本思路是化為整式方程。通常有兩種做法:一是去分母;二是換元。

三.分式方程的增根

將分式方程變形為整式方程時,方程兩邊同乘以一個含有未知數的整式,並約去分母,有時可能產生不適合原分式方程的解(或根),這種根通常稱為增根。

提示

(1)分式方程增根產生的原因:在解一個方程時,如果出現了增根,往往是由於變形時擴大了未知數的取值範圍造成的。

①如果不遵從同解原理,即使解整式方程也可能出現增根。例如,將方程x-2=0的兩邊都乘以x,變形成x(x-2)=0,新方程就比原方程多出一個根x=0,這是因為在方程兩邊都乘了一個x,這相當於用0乘以原方程的兩邊,而這是違反同解原理的。

②解分式方程時,去分母可能會出現增根。去分母后所得整式方程的根可能使原方程公分母為0。判別增根,應把所解方程的根代入最簡公分母,看其值是否為0,如果等於0,則這個根為增根。

(2)分式方程無解包括兩種情況:一是解分式方程產生增根時無解;二是將分式方程轉化為整式方程,此整式方程無解,此時分式方程也無解。

方法點撥

型別1 解方程:x/(x-1)-2/(x+1)=1

【分析】首先要確定各分式分母的最簡公分母,在方程兩邊乘以這個公分母時不要漏乘,解完後記得驗根。

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解得x=3/2

經檢驗,x=3/2是原方程的根。

【方法總結】本題在去分母時一定要注意兩點,即不能漏乘1,不能忽視“-”。

例2 解方程:

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【分析】若直接乘以最簡公分母以便約去分母,則計算量較大,太麻煩,故可選擇左右兩邊分別通分後再求解,或者把左右兩邊化簡後再進一步求解,最後都要驗根。

【解答】方程兩邊分別通分,得

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方程兩邊都乘以(x+1)(x+3)(x+5)(x+7),約去分母,得(x+5)(x+7)=(x+1)(x+3)

化簡,得

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即8x=-32,解得x=-4

經檢驗,x=-4是為原方程的解。

【方法總結】本題若能熟練地掌握多項式地乘法,注意符合的變換,則能快速準確地求解。

型別2 分式方程的增根或無解問題

例3 若解分式方程

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時產生增根,則m的值是()

A。 -1或-2 B。-1或2 C。1或2 D。1或-2

【分析】分式方程產生的增根,是使分母為零的未知數的值。由題意得增根是x=0或x=-1,於是問題得解

【解答】去分母,得

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把x=0或x=-1代入解得m=1或m=-2,故應選D

【方法總結】要注意觀察方程,找出所有出現增根的可能性,這對解決問題有一定的幫助。

例4 若關於x的方程(x+m)/(x-3)=m無解,求m的值

【分析】先直接按照去分母的方法,化分式方程為整式方程,進而利用無解的意義討論

【解答】一方面,去分母,整理,得(1-m)x=-4m ①

顯然,當1-m=0,而4m≠0時方程無解,此時m=1

另一方面,若原方程有增根,即知增根為x=3

把x=3代入方程①中,得(1-m)×3=-4m,解得m=-3

綜上所述,當m=1,或m=-3時,原分式方程無解。

【方法總結】透過本例的求解,可以發現,分式方程有增根時,原方程一定無解;若分式方程無解,既可能是因為有增根造成的,又可能是由分式方程轉化所得的整式方程ax=b中的a=0,b≠0造成的。