分式方程的增根与无解
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分式方程的增根与无解
分式方程的增根与无解是分式方程中常见的两个概念,同学们在学习分式方程后,常常会对这两个概念混淆不清,认为分式方程无解和分式方程有增根是同一回事,事实上并非如此.
分式方程有增根,指的是解分式方程时,在把分式方程转化为整式方程的变形过程中,方程的两边都乘了一个可能使分母为零的整式,从而扩大了未知数的取值范围而产生的未知数的值;而分式方程无解则是指不论未知数取何值,都不能使方程两边的值相等.它包含两种情形:(一)原方程化去分母后的整式方程无解;(二)原方程化去分母后的整式方程有解,但这个解却使原方程的分母为0,它是原方程的增根,从而原方程无解.现举例说明如下:
例1 解方程2
344222+=---x x x x . ① 解:方程两边都乘以(x+2)(x-2),得2(x+2)-4x=3(x-2).②
解这个方程,得x=2.
经检验:当x=2时,原方程无意义,所以x=2是原方程的增根.
所以原方程无解.
【说明】显然,方程①中未知数x 的取值范围是x ≠2且x ≠-2.而在去分母化为方程②后,此时未知数x 的取值范围扩大为全体实数.所以当求得的x 值恰好使最简公分母为零时,x 的值就是增根.本题中方程②的解是x =2,恰好使公分母为零,所以x =2是原方程的增根,原方程无解.
例2 解方程22321++-=+-x
x x x . 解:去分母后化为x -1=3-x +2(2+x ).
整理得0x =8.
因为此方程无解,所以原分式方程无解.
【说明】此方程化为整式方程后,本身就无解,当然原分式方程肯定就无解了.由此可见,分式方程无解不一定就是产生增根.
例3(2007湖北荆门)若方程
32x x --=2m x
-无解,则m=——————. 解:原方程可化为32x x --=-2m x -. 方程两边都乘以x -2,得x -3=-m .
解这个方程,得x=3-m .
因为原方程无解,所以这个解应是原方程的增根.即x=2,
所以2=3-m ,解得m=1.
故当m=1时,原方程无解.
【说明】因为同学们目前所学的是能化为一元一次方程的分式方程,而一元一次方程只有一个根,所以如果这个根是原方程的增根,那么原方程无解.但是同学们并不能因此认为有增根的分式方程一定无解,随着以后所学知识的加深,同学们便会明白其中的道理,此处不再举例.
例4当a 为何值时,关于x 的方程223242
ax x x x +=--+①会产生增根? 解:方程两边都乘以(x+2)(x-2),得2(x +2)+ax =3(x -2)
整理得(a -1)x =-10 ②
若原分式方程有增根,则x =2或-2是方程②的根.
把x =2或-2代入方程②中,解得,a =-4或6.
【说明】做此类题首先将分式方程转化为整式方程,然后找出使公分母为零的未知数的值即为增根,最后将增根代入转化得到的整式方程中,求出原方程中所含字母的值.
若将此题“会产生增根”改为“无解”,即:
当a 为何值时,关于x 的方程223242
ax x x x +=--+①无解? 此时还要考虑转化后的整式方程(a -1)x =-10本身无解的情况,解法如下:
解:方程两边都乘以(x+2)(x-2),得2(x +2)+ax =3(x -2)
整理得(a -1)x =-10 ②
若原方程无解,则有两种情形:
(1)当a -1=0(即a =1)时,方程②为0x =-10,此方程无解,所以原方程无解。
(2)如果方程②的解恰好是原分式方程的增根,那么原分式方程无解.原方程若有增根,增根为x =2或-2,把x =2或-2代入方程②中,求出a =-4或6.
综上所述,a =1或a =一4或a =6时,原分式方程无解.
结论:弄清分式方程的增根与无解的区别和联系,能帮助我们提高解分式方程的正确性,对判断方程解的情况有一定的指导意义.
与分式方程根有关的问题分类举例
与分式方程的根有关的问题,在近年的中考试题中时有出现,现结合近年的中考题分类举例,介绍给读者,供学习、复习有关内容时参考。
1. 已知分式方程有增根,求字母系数的值
解答此类问题必须明确增根的意义:
(1)增根是使所给分式方程分母为零的未知数的值。
(2)增根是将所给分式方程去分母后所得整式方程的根。
利用(1)可以确定出分式方程的增根,利用(2)可以求出分式方程有增根时的字母系数的值。
例1. (2000年潜江市)
使关于x 的方程a x x a x 2
224222-+-=-产生增根的a 的值是( ) A. 2 B. -2 C. ±2
D. 与a 无关
解:去分母并整理,得: ()a x 22401--=<>
因为原方程的增根为x =2,把x =2代入<1>,得a 2=4
所以a =±2
故应选C 。
例2. (1997年山东省) 若解分式方程21112x x m x x x x
+-++=+产生增根,则m 的值是( ) A. -1或-2 B. -1或2
C. 1或2
D. 1或-2
解:去分母并整理,得:
x x m 22201---=<>
又原方程的增根是x =0或x =-1
,把x =0或x =-1分别代入<1>式,得: m =2或m =1
故应选C 。
例3. (2001年重庆市)
若关于x 的方程a x x +--=11
10有增根,则a 的值为__________。 解:原方程可化为:()ax -+=<>1201
又原方程的增根是x =1,把x =1
代入<1>,得: a =-1
故应填“-1”。
例4. (2001年鄂州市)
关于x 的方程x x k x -=+-323
会产生增根,求k 的值。 解:原方程可化为:()
x x k =-+<>231 又原方程的增根为x =3,把x =3代入<1>,得:
k=3
例5. 当k 为何值时,解关于x 的方程:()()()1151112x x k x x k x x
-+-+=--只有增根x =1。 解:原方程可化为:
()()()()
x k x k x ++--=-<>151112 把x =1代入<1>,得k=3