分式方程的增根及无解
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分式方程的增根与无解
甲:增根是什么?
乙:增根是解分式方程时,把分式方程转化为整式方程这一变形中,由于去分母扩大了未知数的取值范围而产生的未知数的值. 比如
例1 、解方程:。①
为了去分母,方程两边乘以,得②
由② 解得。
甲:原方程的解是。
乙:可是当时,原方程两边的值相等吗?
甲:这我可没注意,检验一下不就知道了。哟!当时,原方程有的项的分母为0 ,没有意义,是不是方程变形过程中搞错啦?乙:求解过程完全正确,没有任何的差错。
甲:那为什么会出现这种情况呢?
乙:因为原来方程①中未知数x 的取值范围是且,而去分母化为整式方程②后,未知数x 的取值范围扩大为全体实数。这样,从方程②解出的未知数的值就有可能不是方程①的解。
甲:如此说来,从方程①变形为方程② ,这种变形并不能保证两个方程的解相同,那么,如何知道从整式方程②解出的未知数的值是或不是原方程①的解呢?
乙:很简单,两个字:检验。可以把方程②解出的未知数的值一一代入去分母时方程两边所乘的那个公分母,看是否使公分母等于0,如果公分母为0 ,则说明这个值是增根,否则就是原方程的解。
甲:那么,这个题中就是增根了,可原方程的解又是什么呢?乙:原方程无解。
甲:啊?!为什么会无解呢?乙:无解时,方程本身就是个矛盾等式,不论未知数取何值,都不能使方程两边的值相等,如上题中,不论x 取何值,都不能使方程①两边的值相等,因此原方程无解,又如对于方程,不论x 取何值也不能使它成立,因此,这个方程也无解。
甲:是不是有增根的分式方程就是无解的,而无解的分式方程就一定有增根呢?
乙:不是!有增根的分式方程不一定无解,无解的分式方程也不一定有增根,你看:
例2 、解方程,
去分母后化为,解得或,此时,是增根,但原方程并不是无解,而是有一个解,
而方程,去分母后化为,原方程虽然无解,但原方程也没有增根。
乙:增根不是原分式方程的解,但它是去分母后所得的整式方程的解,利用这种关系可以解决分式方程的有关问题,你看:例3 、已知关于x 的方程有增根,求k 的值。
首先把原方程去分母,化为。③
因为原方程的最简公分母是,所以方程的增根可能是或
若增根为,代入方程③,得,;
若增根为,代入方程③,得,。
故当或时,原方程会有增根。
甲:虽然无解的分式方程不一定有增根,有增根的分式方程不一定无解,但我还觉得无解与增根之间似乎有种微妙的关系,这是怎么一回事?
乙:你说的没错,增根与无解都是分式方程的“常客”,它们虽然还没有达到形影不离的程度,但两者还是常常相伴
而行的,在有些分式方程问题中,讨论无解的情形时应考虑增根,例如:
例4 、已知关于x 的方程无解,求m 的值先把原方程化为。④
1 )若方程④无解,则原方程也无解,方程④化为,当,而时,方程④无解,此时
(2 )若方程④有解,而这个解又恰好是原方程的增根,这时原方程也无解,所以,当方程④的解为时原方程
无解,代入方程④,得,故。
综合( 1)、( 2),当或时,原方程无解。
妙用分式方程的增根解题
在解分式方程的过程中,我们还可以利用增根来求分式方程中的待定字母的值.请看下面几例.
例1 若关于x的方程ax 1 1 0 有增根,则a的值为_____________________________ .
x1
析解:去分母并整理,得ax 1 x 1,因为原方程有增根,增根只能是x 1,将x 1 代入去分母后的整式方程,得a 1 .
例2 若关于x的方程x 2 m 2无解,则m 的值是_____________________ .
x 3 x 3 析解:去分母并整理,得x m 4 0 .
解之,得x 4 m .
因为原方程无解,所以x 4 m 为方程的增根.又由于原方程的增根为x 3 .所以4 m 3 ,m 1. 例3. 已知方程12+2=k
有增根,则k =_______________________________________________ .
4 x2x 2
析解:把原方程化成整式方程,得
1 2(4 x2) k(x 2) . 因为原方程有增根,所以增根只能是x 2或x 2.
21
将x 2代入1 2(4 x2) k(x 2),得k ;
4
1 将x 2代入1 2(4 x2) k(x 2) ,无解.故应填-.
4
练一练:
1. 如果分式方程x m无解,则m 的值为( ).
x 1 x 1
(A)1 (B)0 (C)-1 (D)-2
2. 如果方程x2k x 2有增根x 1,则k =____________________ .
x2 1 1 x
答案:1.C;2.1;
分式方程的增根及其应用
一、增根的原因解分式方程时,有时会产生增根,这是因为我们把分式方程转化为整式方程过程中,无形中取掉了原分式方程中分母不为零的限制条件,从而扩大了未知数的取值范围,于是就产生了如下两种情况:(1)如果整式方程的
根都在分式方程未知数的取值范围内,那么整式方程的根就是分式方程的根;(2)如果整式方程的有些根不在分
式方程未知数的取值范围内,那么这种根就不是分式方程的根,是分式方程的增根.因此,解分式方程时,验根是必不可少的步骤.
二、利用增根解题不可否认,增根的出现给我们的解题带来了一定的麻烦,然而任何事物都有其两面性,由增根的原因知道,分式方程的增根一定是所化成的整式方程的根,同时还能使其最简公分母的值为零,据此可以解决一些相关的问题,常见的类型有如下几种:
1.已知方程有增根,确定字母系数值
例1 :若方程x 2 m有增根,则m 的值为()
x 3 x 3
A.-3 B.3 C.0 D.以上都不对
析解:把分式方程两边同乘以公分母x-3,得整式方程x-2(x-3)=m.若原方程有增根,必须使公分母x -3 等于0,即x=3,代入整式方程得3=6-m,解得m=3.故应选B.
点评:方程有增根,一定是公分母等于0 的未知数的值.解这类题的一般步骤①把分式方程化成的整式方程;②令公分母为0,求出x 的值;③再把x 的值代入整式方程,求出字母系数的值.
2.已知方程无解,确定字母系数值
例2:若方程 3 2x 2 mx 1无解,则m 的值为()
x 3 3 x
3
A.-1 B.3 C.-1 或3 D.-1 或
5 分析:把分式方程化为整式方程,若整式方程无解,则分式方程一定无解;若整式方程有解,但要使分式方程无解,
则该解必为使公分母为0 时对应的未知数的值,此时相应的字母系数值使分式方程无解.解:去分母,得(3-2x)-(2+mx)=3-x,整理,得(m+1) x=-2.若m+1=0,则m= -1,此时方程无解;若m+1 2 2 3 3
≠0,则x= 2是增根.因为2=3,所以m= 3.所以m的值为-1 或3,故应选D.
m 1 m 1 5 5 点评:方程无解的条件,关键是看转化后的整式方程解的情况.既要考虑整式方程无解的条件,又要考虑
整式方程有解,但它是分式方程增根的可能性,考虑问题要全面、周到.3.已知方程无增根,确定字母系数值
例3:若解关于x 的方程x2k x不会产生增根,则k 的值为()
x 1 x 1 x 1
A.2 B.1 C.不为± 2 的数D.无法确定
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