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专题 15.4 分式方程(4 大知识点 9 类题型)(知识梳理与题型分类
讲解)
第一部分【知识点归纳与题型目录】
【知识点1】分式方程的概念
分母中含有未知数的方程叫分式方程.
【要点提示】
(1)分式方程的重要特征:①是等式;②方程里含有分母;③分母中含有未知数.
(2)分式方程和整式方程的区别就在于分母中是否有未知数(不是一般的字母系数).分母中含有
未
知数的方程是分式方程,分母中不含有未知数的方程是整式方程.
(3)分式方程和整式方程的联系:分式方程可以转化为整式方程.
【知识点2】分式方程的解法
解分式方程的基本思想:将分式方程转化为整式方程.转化方法是方程两边都乘以最简公分母,去掉
分母.在去分母这一步变形时,有时可能产生使最简公分母为零的根,这种根叫做原方程的增根.因为解
分式方程时可能产生增根,所以解分式方程时必须验根.
解分式方程的一般步骤:
(1)方程两边都乘以最简公分母,去掉分母,化成整式方程(注意:当分母是多项式时,先分解因
式,再找出最简公分母);
(2)解这个整式方程,求出整式方程的解;
(3)检验:将求得的解代入最简公分母,若最简公分母不等于0,则这个解是原分式方程的解,若
最简公分母等于0,则这个解不是原分式方程的解,原分式方程无解.
【知识点3】解分式方程产生增根的原因
方程变形时,可能产生不适合原方程的根,这种根叫做原方程的增根.
产生增根的原因:去分母时,方程两边同乘的最简公分母是含有字母的式子,这个式子有可能为零,
对于整式方程来说,求出的根成立,而对于原分式方程来说,分式无意义,所以这个根是原分式方程的
增根.
【要点提示】(1)增根是在解分式方程的第一步“去分母”时产生的.根据方程的同解原理,方程的两边都乘以
(或
除以)同一个不为0的数,所得方程是原方程的同解方程.如果方程的两边都乘以的数是0,那么
所得方程与原方程不是同解方程,这时求得的根就是原方程的增根.
(2)解分式方程一定要检验根,这种检验与整式方程不同,不是检查解方程过程中是否有错误,而
是检验是否出现增根,它是在解方程的过程中没有错误的前提下进行的.
【知识点4】分式方程的应用
分式方程的应用主要就是列方程解应用题.
列分式方程解应用题按下列步骤进行:
(1)审题了解已知数与所求各量所表示的意义,弄清它们之间的数量关系;
(2)设未知数;
(3)找出能够表示题中全部含义的相等关系,列出分式方程;
(4)解这个分式方程;
(5)验根,检验是否是增根;
(6)写出答案.
题型目录
【题型1】分式方程的定义.....................................................2
【题型2】解分式方程.........................................................4
【题型3】分式方程的增根.....................................................6
【题型4】根据分式方程解的情况求值...........................................7
【题型5】分式方程的无解问题.................................................9
【题型6】列分式方程........................................................11
【题型7】分式方程的实际应用................................................13
【题型8】直通中考..........................................................16
【题型9】拓展延伸..........................................................17
第二部分【题型展示与方法点拨】
【题型1】分式方程的定义
【例1】(21-22八年级上·北京门头沟·期中)阅读下列材料:① 的解为x=1,②的解为x=2,③ 的解为x=3.请你观察上述方程与解得
特征,写出能反映上述方程一般规律的方程 ,这个方程的解为 .
【答案】
【分析】根据观察发现规律:方程的解是方程的最简公分母为零时x值的平均数,可得答案.
解:方程为: ,解为 ,
故填: , .
【点睛】此题考查了分式方程的解,弄清题中的规律是解本题的关键.
【变式1】(24-25九年级上·上海嘉定·阶段练习)下列关于 的方程中,属于分式方程的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】此题考查了分式方程的定义,掌握分式方程的定义:分母中含有未知数的有理方程是解本题的
关键.根据分式方程的定义,判断即可得到结果.
解: 、 分母中不含未知数,故本选项不符合题意;
、 分母中不含未知数 ,故本选项不符合题意;
、 是无理方程,故本选项不符合题意;
、 是分式方程,故本选项符合题意;
故选: .
【变式2】(23-24七年级下·湖南衡阳·阶段练习)一列方程如下排列:
的解是 ;的解是 ;
的解是 ;
……
根据观察得到的规律,写出其中解是 的方程: .
【答案】
【分析】本题考查了方程的解,观察方程得出规律是解题的关键.根据观察,可发现规律:第一个的分
子是 分母是解的二倍,第二个分子是 减比解小1的数,分母是2,可得答案.
解:由一列方程如下排列:
的解是 ,
的解是 ,
的解是 ,
得第一个的分子是 分母是解的二倍,第二个分子是 减比解小1的数,分母是2,
解是 的方程: ,
故答案为: .
【题型2】解分式方程
【例2】(24-25八年级上·江苏淮安·期中)解方程:
(1) ; (2) .
【答案】(1) (2)无解
【分析】本题考查了解分式方程,利用了转化的思想,解分式方程注意要检验.
(1)两边同乘以 去分母转化为整式方程,求出整式方程的解得到x的值,检验即可求解;
(2)两边同乘以 去分母转化为整式方程,求出整式方程的解得到x的值,检验即可求解.
解:(1) ,
方程两边同时乘以 ,得: ,解得: ,
检验:把 代入 ,
∴原方程的解为 ;
(2) ,
方程两边同时乘以 ,得: ,
解得: ,
检验:把 代入 ,则 是增根,
∴原分式方程无解.
【变式1】(2024七年级上·全国·专题练习)若关于 的方程 有增根.求 的值.
【答案】3
【分析】增根是化为整式方程后产生的不适合分式方程的根.所以应先确定增根的可能值,让最简公分
母 ,得到 或 ,然后代入化为整式方程的方程算出 的值.
本题考查了分式方程的增根,增根问题可按如下步骤进行:①让最简公分母为0确定增根;②化分式方
程为整式方程;③把增根代入整式方程即可求得相关字母的值.
解:方程两边都乘 ,
得 ,
整理得: ,
原方程有增根,
最简公分母 ,
解得 或 ,
当 时, ;
当 时, ,此时原方程为 , ,这个整式方程无解,
的值为3.
【变式2】(22-23八年级上·四川绵阳·期末)关于 的分式方程 ( ,且 为整数)的解为
整数,则 的可能取值的和为( )
A.15 B.17 C.22 D.28
【答案】B【分析】本题考查了解分式方程,根据分式方程的解的情况求参数,解分式方程得出 ,
结合 ,且 为整数, 为整数,得出 可取 , , ,即可得解.
解: ,
去分母得: ,
去括号得: ,
移项得: ,
系数化为1得: ,
∵ ,且 为整数, 为整数,
∴
∴ 可取 , , ,
∴ 的可能取值的和为 ,
故选:B.
【题型3】分式方程的增根
【例3】(24-25八年级上·贵州铜仁·期中)若关于 的分式方程 有增根,则 的值是
.
【答案】
【分析】本题主要考查分式方程的增根的知识,理解增根的定义以及产生增根的原因是解题关键.去分
母后代入增根即可求得答案.
解:由题意可知,原方程有增根,那么 或 ,即
将 代入,可得
解得故答案为: .
【变式1】(24-25八年级上·贵州铜仁·期中)若关于x的方程 有增根,则a的值为( )
A.2 B.0 C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了分式方程的增根,根据增根问题可按如下步骤进行:①让最简公分母为0确定增根;
②化分式方程为整式方程;③把增根代入整式方程即可求得相关字母的值,掌握相关知识是解题的关键.
解: ,
方程两边都乘以: 得: ,
∵分式方程有增根,
即
将 代入整式方程,得: 即
故选:D.
【变式2】(24-25八年级上·湖南岳阳·期中)对于非零的两个有理数 , ,规定 .若
,则 .
【答案】
【分析】本题是新定义问题,考查了解分式方程,理解规定的新运算是关键,注意不要忘了检验.根据
题干新定义的运算转化为分式方程,然后解分式方程即可.
解:由规定运算, 可化为, ,
即 ,
解得 ,
检验:当 时, 符合条件,
∴原方程的解为 .
故答案为: .【题型4】根据分式方程解的情况求值
【例4】(23-24八年级下·江苏泰州·阶段练习)已知关于 的方程 .
(1)当 取何值时,此方程的解为 ;
(2)当 取何值时,此方程会产生增根;
(3)当此方程的解是正数时,求 的取值范围.
【答案】(1) (2) (3) 且
【分析】本题考查了分式方程的解,以及一元一次不等式,熟练掌握方程和不等式的解法是解题的关键.
(1)把分式方程化为整式方程,解之得到 ,把 代入方程即可得出k的值;
(2)根据增根的定义,得出增根,从而得出k的值;
(3)根据解为正数,建立不等式求解,即可得出k的取值范围.
解:(1) ,
,
,
,
,
,
,
,
方程的解为 ,
,解得 ,
当 时,此方程的解为 ;
(2) 方程会产生增根,
,
,解得 ,
当 时,此方程会产生增根;(3) 方程的解是正数,
且 ,
解得 且 .
当此方程的解是正数时, 的取值范围是 且 .
【变式1】(22-23八年级上·四川绵阳·期末)关于 的分式方程 ( ,且 为整数)的解为
整数,则 的可能取值的和为( )
A.15 B.17 C.22 D.28
【答案】B
【分析】本题考查了解分式方程,根据分式方程的解的情况求参数,解分式方程得出 ,
结合 ,且 为整数, 为整数,得出 可取 , , ,即可得解.
解: ,
去分母得: ,
去括号得: ,
移项得: ,
系数化为1得: ,
∵ ,且 为整数, 为整数,
∴
∴ 可取 , , ,
∴ 的可能取值的和为 ,
故选:B.
【变式2】(24-25八年级上·山东东营·期中)关于x的方程 的解为非负数,则a的取值
范围为 .
【答案】 且
【分析】本题考查根据分式方程解的情况求参数.先将分式方程化为整式方程,用含a的式子表示出x,
根据解为非负数,分式的分母不能为0,列不等式,解不等式即可.解: ,
去分母,得 ,
解得 ,
关于 的方程 的解为非负数,
,
解得 ;
,
,
解得 ,
的取值范围为 且 .
故答案为: 且 .
【题型5】分式方程的无解问题
【例5】(24-25七年级上·上海闵行·阶段练习)求当 为何值时,关于 的方程 无解.
【答案】 或
【分析】本题考查分式方程无解问题,将分式方程转化为整式方程后,分整式方程无解和分式方程有增
根,两种情况,进行讨论求解即可.
解:原方程去分母,得: ,
整理,得: ,
当整式方程无解时: ;
当分式方程有增根时: 或 ,
∴ ,
当 时, ,
当 时, ,
综上: 或 .
【变式1】(24-25八年级上·重庆·期中)若关于x的方程 无解,则m的值为( )A. B. 或 C. D. 或
【答案】D
【分析】此题考查了利用分式方程的解的情况求参数,正确理解分式方程无解的两种情况是解题的关键.
将分式方程化为整式方程 ,由 或 时方程无解,求出 .
解: ,
去分母,得 ,
化简得, ,
∵方程 无解,
∴①当 时,方程无解;
②当 时,方程无解,此时 ,解得 ,
即 或 时,方程无解,
故选:D.
【变式2】(24-25九年级上·四川眉山·开学考试)若关于 的方程 无解,则 的值为 .
【答案】 或 / 或
【分析】本题考查了分式方程的解,求解方程可得 ,再由方程无解可得 分式方程没有意义
时, 或 , 两种情况即可求 的值,熟练掌握分式方程的解法,理解方程无解的意
义是解题的关键.
解:
,
,
,
∵方程无解,可分为以下两种情况:
分式方程没有意义时, 或 ,
此时 ,
整式不成立时, ,此时 ,
故答案为: 或 .
【题型6】列分式方程
【例6】(23-24八年级下·吉林长春·阶段练习)力旺中学图书馆计划购进《什么是数学》和《古今数学
思想》若干套,已知 元可购买《什么是数学》的数量比《古今数学思想》多40套,且《古今数学思
想》的单价是《什么是数学》单价的 倍.求每套《什么是数学》的价格.根据题意,小刚、小明两名
同学分别列出来尚不完整的方程如下:
小刚: ;小明: .
(1)在小刚和小明两名同学所列的方程中,未知数 表示的意义分别为:
小刚: ;
小明: .
(2)请你在括号里补全小刚和小明两名同学所列的方程.
(3)请选择一名同学的做法,写出完整的解答过程.
【答案】(1)小刚:设每套《什么是数学》的价格为 元;小明:设《什么是数学》的数量为 套,
(2)见解析
(3)见解析
【分析】本题考查了分式方程的应用;
(1)根据题意,“ 元可购买《什么是数学》的数量比《古今数学思想》多40套,且《古今数学思
想》的单价是《什么是数学》单价的 倍.”,结合方程即可求解;
(2)根据题意补充方程,即可求解;
(3)解方程,并经验,即可求解.
解:(1)根据所列方程可得:
小刚:设每套《什么是数学》的价格为 元;
小明:设《什么是数学》的数量为 套,
故答案为:设每套《什么是数学》的价格为 元;设《什么是数学》的数量为 套;
(2)小刚:设每套《什么是数学》的价格为 元,根据题意得,
小明:设《什么是数学》的数量为 套,根据题意得,
,所填空为: ; ;
(3)小刚:设每套《什么是数学》的价格为 元,根据题意得,
解得:
经检验, 是原方程的解,且符合题意,
答:每套《什么是数学》的价格为 元
小明:设《什么是数学》的数量为 套,根据题意得,
解得:
经检验, 是原方程的解,且符合题意,
当 时,
每套《什么是数学》的价格为 元
答:每套《什么是数学》的价格为 元
【变式1】(2024·湖南长沙·模拟预测) 九章算术 是我国古代重要的数学专著之一,其中记录的一道
题译为白话文是:把一份文件用慢马送到 里外的城市,需要的时间比规定时间多一天:如果用快马送,
所需的时间比规定时间少 天.已知快马的速度是慢马的 倍,求规定时间.设规定时间为 天,则可列
方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查列分式方程,设规定时间为x天,根据快马的速度是慢马的2倍列方程即可,理解题意,
找到等量关系是解答的关键.
解:设规定时间为x天,
根据题意得, ,
故选:A.
【变式2】(24-25八年级上·湖南永州·期中)机器人“哈德”和“撒旦”搬运原料,已知“撒旦”比“哈德”每小时多搬运 ,且“撒旦”搬运 所用时间与“哈德”搬运 所用时间相同.设
“哈德”每小时搬运 原料,依题,可列方程为 .
【答案】
【分析】根据 型机器人搬运 所用的时间与 型机器人搬运 所用的时间相等,可以列出相
应的分式方程,从而可以解答本题.
解:设“哈德”型机器人每小时搬运 ,则“撒旦”型机器人每小时搬运 ,
由题意可得 ,
故答案为: .
【题型7】分式方程的实际应用
【例7】(24-25九年级上·辽宁辽阳·阶段练习)野生木耳是本市著名特产之一.某土特产专卖店经销A,
B两种品牌的野生木耳,进价和售价如表所示:
品牌 A B
进货(元/袋)
销售(元/袋) 80 100
(1)第一次进货时,该专卖店用4800元购进A品牌野生木耳,用6080元购进B品牌野生木耳,且两种品
牌所购得的数量相同,求 的值.
(2)第二次进货时,A品牌每袋上涨5元,该土特产专卖店计划购进A,B两种品牌共180袋,销售时A、B
两种品牌售价不变,则该土特产专卖店至少购进B品牌多少袋,能使第二次进货全部售完后获得的利润
不低于3600元.
【答案】(1)60 (2)至少购进B品牌100袋
【分析】本题主要考查了分式方程的实际应用、一元一次不等式的实际应用等知识点,审清题意、列出
分式方程、不等式以及函数解析式成为解题的关键.
(1)根据用4800元购进A品牌野生木耳,6080元购进B品牌野生木耳,再根据两种品牌所购得的数量
相同列出分式方程求解即可;
(2)设购进B为m袋,A为 袋,然后根据题意列一元一次不等式求解即可.
解:(1)由题意可得: ,解得: .经检验: 是原方程的解.
答:x的值为60.
(2)设购进B为m袋,A为 袋,由题意可得:
,
解得: .
答:至少购进B品牌100袋.
【变式1】(2024八年级上·全国·专题练习)一个人步行从 地出发,匀速向 地走去;同时另一个人骑
摩托车从 地出发,匀速向 地驶去.两人在途中相遇,如果骑摩托车者立即把步行者送到 地,再向
地驶去,这样他在途中所用的时间是他从 地直接驶往 地所用时间的2.5倍,那么骑摩托车者与步行者
的速度比是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了行程问题在分式方程中的应用.如果设步行者的速度为1,骑摩托车者的速度为 , 两地相距 ,
那么根据时间 路程 速度,可知骑摩托车者从 地直接驶往 地原计划所用时间为 ,而实际他在途中所用的时间可看
作三段时间的和.当他骑摩托车从 地出发,匀速向 地驶去,与步行者在途中相遇用去时间 ;他把步行者送到
地又用去时间 ;他再向 地驶去又用去时间 ,这三段时间的和是骑车者原计划所用时间的2.5倍,即 ,根据这
个等量关系列出方程,求出 的值即可.
解:设步行者的速度为1,骑摩托车者的速度为 , 两地相距 .
由题意,有 ,
,
解得 ,
经检验 是原方程的根,
.
即骑摩托车者的速度与步行者速度的比是 .
故选:B.
【变式2】(24-25八年级上·河北邢台·阶段练习)如图,琳琳和华华相约周末到家乡美食小镇游玩,两人同时分别到达小吃摊位 和 ,并约在出口 会合,琳琳从 经过 摊位,最后到达出口 ,华华从
摊位直接前往出口 ,速度与琳琳从 到 的速度相同,两人在每两个地点间均匀速前进,各点间距
如图所示.若琳琳从 到 的速度比从 到 的速度慢 ,且从 到 的时间为从 到 时间的
一半,则 (填“琳琳”或“华华”)先到达出口 .
【答案】琳琳
【分析】本题主要考查分式方程的应用,设琳琳从 到 的速度为 ,则从 到 的速度为
,根据从 到 的时间为从 到 时间的一半可列分式方程,求出 的值,再分别计算出
琳琳和华华到达出口C的时间进行比较即可得出答案
解:设琳琳从 到 的速度为 ,则从 到 的速度为 ,根据题意得,
,
解得, ,
经检验, 是原方程的解,
∴
所以,琳琳从 到 所用的时间为:
华华从 到 所用的时间为:
∵ ,
∴琳琳先到达出口 .
故答案为:琳琳
第二部分【题型展示与方法点拨】
【题型8】直通中考
【例1】(2024·江苏南通·中考真题)
(1)计算: ; (2)解方程 .【答案】(1) (2)
【分析】本题考查了单项式乘多项式,解分式方程,掌握运算法则是解题的关键.
(1)根据单项式乘以多项式的运算法则进行计算即可得到答案;
(2)根据解分式方程的步骤进行计算即可.
解:(1)
;
(2)
,
,
∴
检验,当 时, ,
所以,原分式方程的解为
【例2】(2024·四川雅安·中考真题)某市为治理污水,保护环境,需铺设一段全长为3000米的污水排
放管道,为了减少施工对城市交通所造成的影响,实际施工时每天的工效比原计划增加 ,结果提前
15天完成铺设任务.
(1)求原计划与实际每天铺设管道各多少米?
(2)负责该工程的施工单位,按原计划对工人的工资进行了初步的预算,工人每天人均工资为300元,所
有工人的工资总金额不超过18万元,该公司原计划最多应安排多少名工人施工?
【答案】(1)原计划与实际每天铺设管道各为40米,50米 (2)该公司原计划最多应安排8名工人施工
【分析】此题考查了分式方程的应用,以及一元一次不等式的应用,弄清题意是解本题的关键.
(1)设原计划每天铺设管道 米,则实际施工每天铺设管道 ,根据原计划的时间 实际的时间
+15列出方程,求出方程的解即可得到结果;
(2)设该公司原计划应安排 名工人施工,根据工作时间=工作总量 工作效率计算出原计划的工作天数,
进而表示出所有工人的工作总额,由所有工人的工资总金额不超过18万元列出不等式,求出不等式的解
集,找出解集中的最大整数解即可.解:(1)设原计划每天铺设管道x米,则实际施工每天铺设管道 米,
根据题意得: ,
解得: ,
经检验 是分式方程的解,且符合题意,
∴ ,
则原计划与实际每天铺设管道各为40米,50米;
(2)设该公司原计划应安排y名工人施工, (天),
根据题意得: ,
解得: ,
∴不等式的最大整数解为8,
则该公司原计划最多应安排8名工人施工.
【题型9】拓展延伸
【例1】(24-25八年级上·北京·期中)已知: .
(1)当 时,判断 与0的关系,并说明理由;
(2)设 .
①代入 ,化简得 ________;
②若 是正整数,则整数 的值为_______.
【答案】(1) ,理由见解析 (2)① ;0或1或3
【分析】本题考查了分式的四则运算及解分式方程.熟练掌握分式四则运算的顺序和法则,解分式方程
的方法步骤,分类讨论,是解题的关键.
(1)作差后根据分式的减法法则化简,再运用 对分子分母分式的正负性质计算讨论即可;
(2)①把M、N代入 整理得到 ;②根据 ,x,y都是整数,可知 可以取
1,2,3,4.,求出对应的x值为3,1, ,0,符合的有0,1,3.
解:(1)当 时, .理由如下:
∵ ,∴ .
∵ ,
∴ , .
∴ .
∴ .
∴ .
(2)①依题意,得: .
故答案为: .
②∵ ,且 ,x,y都是整数,
∴y可以取1,2,3,4.
当 时, ,
解得 ,符合;
当 时, ,
解得 ,符合 ;
当 时, ,
解得 ,不合,舍去;
当 时, ,
解得 ,符合.
综上所述:当y为正整数时,x的值是0或1或3.
故答案为:0或1或3
【例2】(24-25八年级上·贵州铜仁·期中)对于一些特殊的方程,我们给出两个定义:①若两个方程有相同的解,则称这两个方程为“相似方程”;若两个方程有相同的整数解,则称这两个方程为“相伴方
程”.
(1)判断方程 与 是否为“相似方程”,并说明理由;
(2)已知关于x,y的二元一次方程 和 是“相伴方程”,求正整数m的值.
【答案】(1)是,理由见解析 (2) 或
【分析】本题考查了新定义——“相似方程”“相伴方程”,以及解一元一次方程和解分式方程.熟练
掌握相关性质内容,是解题的关键.
(1)先分别算出方程 与 的解,再结合“相似方程”进行判断,即可作答.
(2)因为关于x,y的二元一次方程 和 是“相伴方程”,所以 ,整理
得 ,结合x,y,m均为整数,则 ,因为m为正整数,
据此即可作答.
解:(1)方程 与方程 是“相似方程”,理由如下:
解方程 得
,
解方程 得
,
检验: 是该分式方程得解.
∴方程 与方程 是“相似方程”
(3)∵ 和 是“相伴方程”.
∴
∵x,y,m均为整数,
∴ ,∴ ,
又∵m为正整数
∴或