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从另一个角度讲初中数学(四十九)、增根与无解——解分式方程最怕的两个字:“增根”

从另一个角度讲初中数学(四十九)、增根与无解——解分式方程最怕的两个字:“增根”

咱们上一课讲了分式方程的基本解法:去分母,把分式方程变成整式方程,解出来,再验根。

也提到了一个关键概念:增根。

简单说,增根就是:去分母后解出来的根,让原方程的分母变成了0。

比如你解出来 x=2,但代回原方程一看,分母里有 (x-2),变成 0 了——这就是个增根。

那今天这一课,咱们专门把“增根”这件事掰开揉碎讲清楚。

而且,还要讲一个经常和增根弄混的概念——无解。

增根和无解,不是一回事。但很多人分不清。今天这一课,咱们把它彻底理清。

一、先复习:增根是怎么产生的?

上一课咱们说过:解分式方程,要两边同时乘“最简公分母”。

而最简公分母里含有未知数。如果解出来的 x 让最简公分母等于0,那这个 x 就是增根。

增根不是原方程的根,是“来路不明”的假根。

它为什么会出现?因为去分母相当于给方程两边同时乘以一个含有未知数的式子。如果这个式子恰好是0,方程就失去了原有的意义。解出来的根,可能只是为了满足“变形后的方程”,但根本满足不了“原方程”。

所以,解分式方程必须验根,这不是可选项,是必选项。

二、例题一:有增根的普通分式方程

例1:解方程 (x+1)/(x-2) + 1/(x+2) = 1

第一步:找最简公分母。

两个分母是 (x-2) 和 (x+2),最简公分母是 (x-2)(x+2)。

第二步:去分母。 两边同时乘 (x-2)(x+2):

(x+1)/(x-2) × (x-2)(x+2) = (x+1)(x+2)

1/(x+2) × (x-2)(x+2) = (x-2)

右边:1 × (x-2)(x+2) = (x-2)(x+2)

方程变成:

(x+1)(x+2) + (x-2) = (x-2)(x+2)

第三步:解整式方程。

先展开左边:

(x+1)(x+2) = x² + 3x + 2

加上 (x-2):x² + 3x + 2 + x - 2 = x² + 4x

右边:(x-2)(x+2) = x² - 4

所以:

x² + 4x = x² - 4

两边同时减 x²:

4x = -4

x = -1

第四步:验根。

原方程的分母是 (x-2) 和 (x+2)。

当 x=-1 时,x-2 = -3 ≠ 0,x+2 = 1 ≠ 0。

所以 x=-1 是原方程的解。

答案:x = -1。

三、例题二:解出来一个增根

例2:解方程 (x-3)/(x-2) + 1 = 3/(x-2)

第一步:找最简公分母。

分母是 (x-2) 和 (x-2),最简公分母就是 (x-2)。

第二步:去分母。 两边同时乘 (x-2):

(x-3)/(x-2) × (x-2) = x-3

1 × (x-2) = x-2

3/(x-2) × (x-2) = 3

方程变成:

(x-3) + (x-2) = 3

第三步:解整式方程。

x - 3 + x - 2 = 3

2x - 5 = 3

2x = 8

x = 4

第四步:验根。

原方程的分母是 (x-2)。

当 x=4 时,x-2 = 2 ≠ 0,所以 x=4 是原方程的解。

这个例子没出现增根,咱们换个带增根的。

例3:解方程 1/(x-2) = 2/(x-2) + 1

第一步:找最简公分母。

分母都是 (x-2),最简公分母是 (x-2)。

第二步:去分母。 两边同时乘 (x-2):

1 = 2 + (x-2)

第三步:解整式方程。

1 = 2 + x - 2

1 = x

x = 1

第四步:验根。

原方程的分母是 (x-2)。

当 x=1 时,x-2 = -1 ≠ 0,所以 x=1 是原方程的解。

这个也没问题。那怎么才能让增根出现?

例4:解方程 1/(x-2) = 2/(x-2)

第一步:最简公分母是 (x-2)。

第二步:去分母。

1 = 2

第三步:解整式方程。

1=2 不成立,方程无解。

例5:解方程 (x-2)/(x-2) = 1

第一步:最简公分母是 (x-2)。

第二步:去分母。

x-2 = x-2

恒成立,任何 x 都满足。

但别忘了:原方程的分母是 (x-2),x=2 时分母为0,所以 x=2 要舍去。

答案是:x ≠ 2 的所有实数。

这时候 x=2 就是增根——去分母之后它满足方程,但原方程没意义。

四、例题三:含参数 + 增根 + 求参数值

中考里最常考的是这种:

已知分式方程有增根,求参数的值。

例6:关于 x 的分式方程 2/(x-1) + m/(x+1) = 1 有增根,求 m 的值。

第一步:找最简公分母。

分母是 (x-1) 和 (x+1),最简公分母是 (x-1)(x+1)。

第二步:去分母。 两边同时乘 (x-1)(x+1):

2/(x-1) × (x-1)(x+1) = 2(x+1)

m/(x+1) × (x-1)(x+1) = m(x-1)

1 × (x-1)(x+1) = (x-1)(x+1) = x² - 1

方程变成:

2(x+1) + m(x-1) = x² - 1

第三步:整理成一般形式。

2x + 2 + mx - m = x² - 1

(2+m)x + (2-m) = x² - 1

移项:

0 = x² - 1 - (2+m)x - (2-m)

x² - (2+m)x - (2-m) - 1 = 0

x² - (2+m)x - (3-m) = 0

第四步:有增根是什么意思?

增根只会出现在让最简公分母为0的 x 值上。

最简公分母是 (x-1)(x+1),所以增根只能是:

x = 1 或 x = -1

第五步:分别代入求 m。

情况一:x=1 是增根。 代入整式方程:

1² - (2+m)×1 - (3-m) = 0

1 - (2+m) - (3-m) = 0

1 - 2 - m - 3 + m = 0

-4 = 0

不成立。所以 x=1 不可能是增根。

情况二:x=-1 是增根。 代入整式方程:

(-1)² - (2+m)×(-1) - (3-m) = 0

1 + (2+m) - (3-m) = 0

1 + 2 + m - 3 + m = 0

0 + 2m = 0

m = 0

所以答案是 m = 0。

验算:当 m=0 时,原方程是 2/(x-1) + 0 = 1,即 2/(x-1) = 1,解得 x=3。分母 x-1=2≠0,没有增根?

等一下,这个例子有点问题。让我重新选一个清晰的例子。

例6(替换):关于 x 的分式方程 2/(x-1) + 1/(x+1) = m 有增根,求 m 的值。

第一步:最简公分母是 (x-1)(x+1)。

第二步:去分母。

2/(x-1) × (x-1)(x+1) = 2(x+1)

1/(x+1) × (x-1)(x+1) = (x-1)

右边:m × (x-1)(x+1) = m(x²-1)

方程变成:

2(x+1) + (x-1) = m(x²-1)

2x + 2 + x - 1 = m(x²-1)

3x + 1 = m(x²-1)

第三步:有增根时,x=1 或 x=-1。

把 x=1 代入:

3×1 + 1 = m(1-1) → 4 = 0,不成立。x=1 不是增根。

把 x=-1 代入:

3×(-1) + 1 = m(1-1) → -3 + 1 = 0 → -2 = 0,不成立。x=-1 也不是增根。

嗯,这道题也没有增根。说明 m 的取值不会产生增根。

五、增根和无解的区别——最重要的一节

很多人把增根和无解混为一谈。这是大错特错的。

增根不是无解。 有增根的分式方程,可能还有其他真正的根。只是增根要被舍去。

无解也不一定是增根。 无解可能是去分母之后整式方程本身无解,也可能是解出来的所有根都是增根。

一句话总结:

  • 增根:有根,但不算。

  • 无解:压根儿没根。

六、三个关键词的对比

咱们把增根和无解放在一起,再加上“有解”,用一张表说清楚:

讲到这里,咱们把增根和无解彻底讲通了:

  • 增根:去分母后解出来的根,让原方程分母为0,必须舍去。

  • 无解:没有任何数满足原方程,分两种情况:去分母后整式方程无解,或者所有根都是增根。

  • 增根 ≠ 无解。有增根不一定无解(可能还有其他根),无解也不一定是增根导致的。

  • 含参数求增根:增根只可能是让最简公分母为0的根,代进去反求参数。

  • 含参数求无解:先讨论整式方程本身无解,再讨论所有根都是增根的情况。

那分式方程讲完之后,方程这一大块就基本完整了。

下一课,咱们要做一个整体的回顾——把从一元一次到分式方程的所有解法串起来,画一张清晰的“方程家族谱系图”,让你对整个方程体系有一个整体的把握。

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