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15.3.1 分式方程
分式方程的概念
分母中含有未知数的方程叫分式方程.
注意:(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.
题型1:分式方程的定义
1.给出下列方程: , , , ,其中分式方程的个数是(
)
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】根据分式方程的定义:分母中含有未知数的方程叫做分式方程逐一进行判
断.
【解答】解:根据分式方程的定义可知:分式方程有 =2, = ,共有2个.
故选:B.
【点评】本题考查的是分式方程,解题的关键是掌握分式方程的定义.
【变式1-1】下列方程:①x2﹣2x= ;② ;③x4﹣2x2=0;④ x2﹣
1=0.其中分式方程是( )
A.①②③ B.①② C.①③ D.①②④
【分析】根据分式方程的定义对各方程进行逐一分析即可.
【解答】解:方程①是分式方程,符合题意;
方程②分母中含有未知数,符合题意;
方程③整式方程,不符合题意;
方程④是整式方程,不符合题意;
故选:B.【点评】本题考查的是分式方程的定义,熟知分母中含有未知数的方程叫做分式方程
是解答此题的关键.
【变式1-2】已知方程:
① =0,
② =1
③x+ =2+
④(x+ )(x﹣6)=﹣1.
这四个方程中,分式方程的个数是( )
A.4 B.3 C.2 D.1.
【分析】利用分式方程的定义判断即可.
【解答】解:① =0,是分式方程;
② + =1,是分式方程;
③x+ =2+ ,是分式方程;
④(x+ )(x﹣6)=﹣1,不是分式方程,
则分式方程的个数是3.
故选:B.
【点评】此题考查了分式方程的定义,熟练掌握分式方程的定义是解本题的关键.
题型2:解分式方程
2.解方程
(1) = ;
解:(1)去分母,得x=2(x﹣2),
解得x=4,
经检验,x=4是原方程的根;
= .
(2)解:方程两边同时乘(x﹣3)(x﹣2),
得:3(x﹣3)=2(x﹣2)
化简,得x﹣5=0
解得:x=5
检验:当x=5时,(x﹣3)(x﹣2)≠0,
∴x=5是分式方程的解.
(3)解方程: = .
【分析】根据解分式方程的一般步骤解出方程,检验,即可得到答案.
【解答】解:方程两边同乘2(x﹣1),得2x=x﹣1,
解得:x=﹣1,
检验,当x=﹣1时,2(x﹣1)=﹣4≠0,
所以原分式方程的解为x=﹣1.
【点评】本题考查的是解分式方程,解分式方程的步骤:①去分母;②求出整式方
程的解;③检验;④得出结论,注意解分式方程时,一定要检验.
【变式2-1】解分式方程:
(1) ﹣ =1
(2)3﹣ = .
【分析】(1)根据解分式方程的步骤求解即可;
(2)根据解分式方程的步骤求解即可.
【解答】解:(1)方程两边同乘(x+1)( x﹣1),
得(x+1) 2+2=(x+1)( x﹣1),
解方程,得x=﹣2,
经检验,x=﹣2是原方程的根;
(2)方程两边同乘以(x﹣2),
得3(x﹣2)﹣(x﹣1)=﹣1,
解方程,得x=2,
经检验,x=2是原方程的增根,原方程无解.
【点评】本题考查了解分式方程,熟练掌握解分式方程的步骤是解题的关键.
【变式2-2】解方程:(1) .
【分析】去分母、去括号、移项合并同类项即可求解.
【解答】解: ,x(x﹣1)+3=x2﹣2x+1,
x2﹣x+3=x2﹣2x+1,
x=﹣2,
经检验,x=﹣2是方程的根,
∴原方程的解为x=﹣2.
+ =
(2)
【分析】分式方程去分母转化为整式方程,求出整式方程的解得到 x的值,经检验即
可得到分式方程的解.
【解答】解:去分母得:x2﹣3x+6=x2+3x,
解得:x=1,
经检验x=1是分式方程的解.
【点评】此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.
题型3:增根(无解)与求字母的值
3.若关于x的分式方程 有增根,则m的值为( )
A.1 B.3 C.﹣1 D.﹣2
【分析】先解分式方程,得x=m+1,再将增根代入即可求出m的值.
【解答】解:去分母,得x﹣1=m,
∴x=m+1,
将增根x=2代入,得2=m+1,
解得m=1,
故选:A.
【点评】本题考查了分式方程的增根,熟练掌握增根的含义是解题的关键.
【变式3-1】分式方程: ﹣1= 有增根,求m值.
【分析】根据去分母,可得整式方程,把分式方程的增根代入整式方程,可得关于 m
的一元一次方程,解一元一次方程,可得答案.
【解答】解:去分母,得
m=x﹣2.
分式方程的增根是x=1或x=2.
当x=1时,m=x﹣2=1﹣2=﹣1,
当x=2时,m=x﹣2=2﹣2=0,
当m=0时,原分式方程转化为 ﹣1=0,∴x﹣(x﹣1)=0,此方程无解,原分式方程没有增根,
∴m=0与题意不符,舍去.
综上所述:m=﹣1.
【点评】本题考查了分式方程的增根,把分式方程的曾根代入整式方程得出关于m的
一元一次方程是解题关键.
【变式3-2】若关于x的方程 ﹣1= 有增根.求m的值.
【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(x﹣1)(x+2)=0,得到x=1或﹣2,然后代入化为整式方程
的方程算出m的值.
【解答】解:方程两边都乘(x﹣1)(x+2),
得x(x+2)﹣(x﹣1)(x+2)=m,
整理得:x+2=m,
∵原方程有增根,
∴最简公分母(x﹣1)(x+2)=0,
解得x=1或﹣2,
当x=1时,m=3;
当x=﹣2时,m=0,此时原方程为 ﹣1=0,x﹣(x﹣1)=0,这个整式方程无
解,
∴m的值为3.
【点评】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.
【变式3-3】k为何值时,方程 ﹣ =1﹣ 会产生增根?
【分析】分式方程去分母转化为整式方程,由分式方程有增根求出 x的值,代入整式
方程计算即可求出k的值.
【解答】解:分式方程去分母得:x﹣2﹣k(x+2)=x2﹣4﹣4x,
由分式方程有增根,得到x=2或x=﹣2,
把x=2代入整式方程得:k=2;
把x=﹣2代入整式方程得:无解,
综上,k的值为2时,方程 ﹣ =1﹣ 会产生增根.
【点评】此题考查了分式方程的增根,增根确定后可按如下步骤进行:①化分式方
程为整式方程;②把增根代入整式方程即可求得相关字母的值.题型4:根据文字列方程求值解
4.当x为何值时,分式 的值和分式 的值互为相反数?
【分析】根据题意列出分式方程,求出方程的解得到 x的值,经检验即可得到分式方
程的解.
【解答】解:根据题意得: + =0,
去分母得:x+3+2=0,
解得:x=﹣5,
检验:把x=﹣5代入得:(x+3)(x﹣3)≠0,
∴分式方程的解为x=﹣5.
【点评】此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.
【变式4-1】已知点A,B在数轴上所对应的数分别为 , ,若A,B两点到原
点距离相等,求x的值.
【分析】根据A,B两点到原点距离相等得出两种情况:① = ,② =
﹣ ,再求出分式方程的解即可.
【解答】解:有两种情况:
① = ,
方程两边乘x﹣3,得3=﹣(7﹣2x),
解得:x=5,
检验:当x=5时,x﹣3≠0,
所以x=5是分式方程的解;
② =﹣ ,
方程两边乘x﹣3,得3=7﹣2x,
解得:x=2,
检验:当x=2时,x﹣3≠0,
所以x=2是分式方程的解;
综合上述:x的值是5或2.
【点评】本题考查了解分式方程和数轴,能把分式方程转化成整式方程是解此题的关
键.【变式4-2】如图,点A、B在数轴上且点A在点B的左侧,它们所对应的数分别是
和 .
(1)当x=1.5时,求AB的长.
(2)当点A到原点的距离比B到原点的距离多3,求x的值.
【分析】(1)表示出AB的长,将x代入计算即可;
(2)根据题意列出分式方程,求出解即可得到x的值.
【解答】解:(1)根据题意得: ﹣ = ,
当x=1.5时,AB= =3;
(2)根据题意得: ﹣ =3,
去分母得:2﹣x+1=6﹣3x,
解得:x=1.5,
经检验x=1.5是分式方程的解.
【点评】此题考查了解分式方程,以及数轴,熟练掌握运算法则是解本题的关键.
题型5:根据解的正负字母求取值范围
5.已知关于x的方程 的解为正数,求a的取值范围.
【分析】解分式方程求得方程的解,再利用已知条件列出不等式组,解不等式组即可
得出结论.
【解答】解:关于x的方程 的解为:x=a﹣1,
∵分式方程有可能产生增根x=1,
∴a﹣1≠1,
∵关于x的方程 的解为正数,
∴ ,
解得:a>1且a≠2.
∴a的取值范围为:a>1且a≠2.
【点评】本题主要考查了分式方程的解,解一元一次不等式组,考虑分式方程可能产生增根的情形是解题的关键.
【变式5-1】若关于x的方程 有非负数解,求m得取值范围.
【分析】先去分母把分式方程化成整式方程,再结合题意得出关于m的不等式组,解
不等式组即可得出m的取值范围.
【解答】解:去分母得:x﹣2(x﹣3)=m,
解得:x=6﹣m,
∵x≥0且x≠3,
∴6﹣m≥0且6﹣m≠3,
解得:m≤6且m≠3,
∴m得取值范围是m≤6且m≠3.
【点评】本题考查了分式方程的解,根据题意得出关于 m的不等式组是解决问题的关
键.
【变式5-2】若关于x的方程 无解,求m的值.
【分析】把分式方程化为x+4+m(x﹣4)=m+3,整理为(m+1)x=5m﹣1,分m+1
=0和m+1≠0两种情况讨论,即可得出答案.
【解答】解:把分式方程去分母得:x+4+m(x﹣4)=m+3,
∴(m+1)x=5m﹣1,
当m+1=0,即m=﹣1时,整式方程无解则分式方程也无解,
当m+1≠0时,(x+4)(x﹣4)=0,即x=4或﹣4,分式方程无解,
把x=4代入(m+1)x=5m﹣1得:4(m+1)=5m﹣1,解得:m=5,
把x=﹣4代入(m+1)x=5m﹣1得:﹣4(m+1)=5m﹣1,解得:m=﹣ ,
综上所述,m=﹣1或5或﹣ 时,分式方程无解.
【点评】本题考查了分式方程的解,理解分式方程化为整式方程后,整式方程的解和
分式方程的解的关系是解决问题的关键.
题型6:分式方程与新定义问题
6.定义一种新运算“ ”,规则如下:a b= ,(a≠b2),这里等式右边是
⊗ ⊗
实数运算,例如:1 3= =﹣ .求x (﹣2)=1中x的值.
【分析】已知等式利用题中的新定义化简,计算求出解即可确定出x的值.
⊗ ⊗【解答】解:根据题中的新定义化简得: =1,即 =1,
去分母得:x﹣4=1,
解得:x=5,
检验:把x=5代入得:x﹣4≠0,
∴分式方程的解为x=5.
【点评】此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,弄清题
中的新定义是解本题的关键.
【变式6-1】定义新运算:对于任意实数a,b(其中a≠0),都有a b= ﹣ ,等
⊗
式右边是通常的加法、减法及除法运算,例如2 3= ﹣ = + =1.
(1)求(﹣2) 3的值;
⊗
(2)若x 2=1,求x的值.
⊗
【分析】(1)根据新定义型运算法则即可求出答案.
⊗
(2)列出方程即可求出答案
【解答】解:(1)原式= ﹣ =﹣3
(2)由题意可知:
﹣ =1
1﹣(x﹣2)=x
1﹣x+2=x
x=
经检验,x= 是原方程的解,
【点评】本题考查新定义型运算,解题的关键是正确利用运算法则,本题属于基础题
型.
一.选择题(共5小题)
1.下列关于x的方程① =x+y,② =5,③ =x﹣3,④ = 中,是分式
方程的有( )个.
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】根据分式方程的定义,即可判断.【解答】解:下列关于x的方程① =x+y,② =5,③ =x﹣3,④ =
中,
是分式方程的有:② =5,
共有1个,
故选:A.
【点评】本题考查了分式方程的定义,熟练掌握分式方程的定义是解题的关键.
2.若分式方程 + = 有增根,那么增根的值为( )
A.﹣4或6 B.﹣4或﹣6 C.2或﹣2 D.4或6
【分析】根据分式方程增根的含义可得x﹣2=0或x+2=0,进一步即可求出增根.
【解答】解:∵分式方程 + = 有增根,
∴x﹣2=0或x+2=0,
解得x=2或x=﹣2,
∴增根为2或﹣2,
故选:C.
【点评】本题考查了分式方程的增根,熟练掌握增根的含义是解题的关键.
3.解分式方程 ﹣2= ,去分母得( )
A.3﹣2(x﹣1)=﹣1 B.3﹣2(x﹣1)=1
C.3﹣2x﹣2=﹣1 D.3﹣2x﹣2=1
【分析】将分式方程去分母即可.
【解答】解: ﹣2= ,
去分母,得3﹣2(x﹣1)=﹣1,
故选:A.
【点评】本题考查了解分式方程,熟练掌握解分式方程的步骤是解题的关键.
4.若关于 x的不等式组 有解且所有的解都是正数,且关于 y的分式方程
=0的解为整数,则符合条件的所有整数a的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】先解不等式组求得﹣1≤a<4,;再解分式方程得y= ,再由方程的解为整
数,可得a是2的倍数,由于y≠1,则a≠0,可求a的值为2.【解答】解:不等式组 ,
由①得x≤5,
由②得x>a+1,
∵不等式组有解且所有的解都是正数,
∴0≤a+1<5,
∴﹣1≤a<4,
解分式方程 =0得,
y= ,
∵y≠1,
∴a≠0,
∵方程的解为整数,
∴a是2的倍数,
∴a的值为2,
∴符合条件的所有整数a的个数为1个,
故选:A.
【点评】本题考查一元一次不等式组的解,分式方程的解,熟练掌握一元一次不等式组
的解法,分式方程的解法,注意分式方程增根的情况是解题的关键.
5.关于x的分式方程 ,下列说法正确的是( )
A.方程的解是x=m﹣3
B.当m>3时,方程的解是正数
C.当m<3时,方程的解为负数
D.当m=3时,方程无解
【分析】先去分母求得分式方程的解,然后将分式方程的解带入最简公分母进行讨论分
析即可.
【解答】解:最简公分母为x+3,
两边同乘x+3得:m=x+3,
移项得:x=m﹣3.
∵当x+3=0时,即x=﹣3时,方程产生增根,
∴当x≠﹣3时,方程的解是x=m﹣3,故A选项不符合题意;
当m>3时,x=m﹣3>0,
∵当x=﹣3时,方程产生增根,
∴m﹣3≠﹣3,即m≠0,∴当m>3时,方程的解是正数,故B选项符合题意,
当m<3时,x=m﹣3<0,
∵当x=﹣3时,方程产生增根,
∴m﹣3≠﹣3,即m≠0,
∴当m<3且m≠0,方程的解是负数,故C选项不符合题意;
显然选项D错误.故D选项不符合题意;
故选:B.
【点评】本题主要考查了解分式方程,根据最简公分母是否为0进行讨论是解题的关键.
二.填空题(共4小题)
6.关于x的方程 =1的解为正数,且关于y的不等式组 有解,
则符合题意的所有整数m的和为 .
【分析】先求出方程的解与不等式组的解集,再根据题目中的要求,求出相应的 m的值
相加即可解答本题.
【解答】解:∵关于x的方程 =1的解为正数,
∴2﹣x﹣m=x﹣3,
解得:x= ,
∵x﹣3≠0,
∴x≠3,
∴ ≠3,
m≠﹣1,
则5﹣m>0,
故m<5,且m≠﹣1,
∵关于y的不等式组 有解,
∴m+3≤y≤3m+6,
且m+3≤3m+6,
解得:m≥﹣1.5,
故m的取值范围是:﹣1.5≤m<5,且m≠﹣1,
则符合题意的整数m有:0,1,2,3,4,
∴符合题意的所有整数m的和为10.
故答案为:10.
【点评】本题考查分式方程的解、一元一次不等式组的整数解,解题的关键是明确题意,
找出所求问题需要的条件.7.符号“ |”称为二阶行列式,规定它的运算法则为: |=ad﹣bc,请你根据运算
法则求出等式中x的值.若 |=1,那么x= .
【分析】根据定义列分式方程直接求解即可.
【解答】解:由已知条件整理得,
2× ,
方程两边同时乘以x+1得,
2﹣3=x+1,
解得x=﹣2,
经检验是原方程的解.
【点评】本题主要考查解分式方程,理解定义是解题关键.
8.若关于x方程 的解是x=3,则a的值为 .
【分析】将x=3代入分式方程后解关于a的一次方程即可.
【解答】解:将x=3代入分式方程得,
=2,
a=4,
故答案为:4.
【点评】本题考查了分式方程的解,通过将 x的解代入方程化成含a的方程进而求解,
关键在于运算能力.
9.关于x的分式方程 的解为正整数,则满足条件的整数a的值为 ﹣ 3
.
【分析】求得分式方程的解,利用方程的解的特征确定整数a的值.
【解答】解:分式方程 的解为:x= ,
∵分式方程有可能产生增根1,
又∵关于x的分式方程 的解为正整数,
∴x= ≠1,
∴满足条件的所有整数a的值为:﹣3,
∴a的值为:﹣3,
故答案为:﹣3.【点评】本题主要考查了分式方程的解,方程的整数解,考虑分式方程可能产生增根的
情况是解题的关键.
三.解答题(共6小题)
10.若关于x的分式方程 =2﹣ 的解为正数,求满足条件的正整数m的值.
【分析】根据分式方程的一般解法得到方程 =2﹣ 的解为x=4﹣m;由于该方
程的解为正数,则 x>0,由于要使方程有意义,则 x≠2,至此可得4﹣m>0且4﹣
m≠2;根据所得的方程,求出m的值,结合题意m为正整数,可得m的值,至此可得
答案.
【解答】解:∵ =2﹣ ,
∴ =2+ ,
=2,
x﹣m=2(x﹣2),
解得x=4﹣m.
∵原分式方程的解为正数,
∴x>0且x≠2,
即4﹣m>0且4﹣m≠2,
∴m的取值范围为m<4且m≠2.
∵m为正整数,
∴m的值为1,3.
【点评】本题考查分式方程的解法,解题的关键是求出m的范围,本题属于中等题型.
11.解下列分式方程:
(1) ;
(2) .
【分析】(1)分式方程的两边同乘以(x﹣4)去分母,解方程得出x的值,再进行检
验即可.
(2)分式方程的两边同乘以(x﹣1)(x+1)去分母,解方程得出x的值,再进行检验
即可.
【解答】解:(1)方程两边同乘以(x﹣4),
得3﹣x﹣1=x﹣4,
解得x=3,
检验:当x=3时,x﹣4≠0,所以x=3是原方程的解;
(2)方程的两边同乘以(x﹣1)(x+1),
得x+1=1,
解得x=0,
检验:当x=0时,(x﹣1)(x+1)≠0,
所以x=0是原方程的解.
【点评】本题考查了解分式方程,解题的关键是能够熟练去分母,不要漏乘常数,不要
漏写检验.
12.解分式方程: .
【分析】方程两边同乘以最简公分母(x+1)(x﹣3),将其转化为整式方程再求解,
并检验.
【解答】解:两边同乘以最简公分母(x+1)(x﹣3)得,
4=(x﹣3)+(x+1),
解得,x=3,
检验:当x=3时,(x+1)(x﹣3)=(3+1)(3﹣3)=0,
∴x=3不是原方程的解,
∴原方程无解.
【点评】此题考查了分式方程的求解能力,关键是能化分式方程为整式方程并准确求解.
13.解方程:
【分析】先把分式方程转化成整式方程,求出整式方程的解,再进行检验即可.
【解答】解:去分母,得:2x﹣5+3(x﹣2)=3x﹣3,
去括号,得:2x﹣5+3x﹣6=3x﹣3,
移项,合并,得:2x=8,
系数化为1,得:x=4,
经检验,当x=4时,x﹣2≠0,即x=4是原分式方程的解,
所以原方程的解是x=4.
【点评】本题考查了解分式方程,能把分式方程转化成整式方程是解此题的关键.
14.若关于x的分式方程 =1的解与分式方程 的解相同,求m的值.
【分析】求出方程 =1的解,把x的值代入方程 ,求出m的值即可.
【解答】解:解方程 =1,得
x=m+2.
把x=m+2代入方程 ,得﹣ =0,
去分母并整理,得
(m﹣1)(m+2)=0,
解得 m =1,m =﹣2.
1 2
经检验m =1,m =﹣2都是原方程的解.
1 2
故m的值是:m =1,m =﹣2.
1 2
【点评】本题考查了分式方程的解.解题关键是要掌握方程的解的定义,由已知解代入
原方程得到新方程,然后解答.
15.若关于x的分式方程 =1的解为x=2,求m的值,
【分析】方程两边都乘以x﹣1得到整式方程,解之求得x=m﹣2,结合x=2求解可得.
【解答】解:方程两边都乘以x﹣1,得:m﹣3=x﹣1,
解得x=m﹣2,
∵x=2,
∴m﹣2=2,
解得m=4.
【点评】本题主要考查分式方程的解,在解方程的过程中因为在把分式方程化为整式方
程的过程中,扩大了未知数的取值范围,可能产生增根,增根是令分母等于0的值,不
是原分式方程的解.