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专题 15.2 解分式方程的综合
◆ 思想方法
分类讨论思想:当问题所给的对象不能进行统一研究时,我们就需要对研究对象进行分类,然后对每
一类分别进行研究,得出每一类的结论,最后综合各类的结果,得到整个问题的解答。分类讨论的分类并
非是随心所欲的,而是要遵循以下基本原则:
1. 不重(互斥性)不漏(完备性);
2. 按同一标准划分(同一性);
3. 逐级分类(逐级性)。
◆ 知识点总
结
一、分式方程
1.分式方程:分母中含有未知数的方程。
2.分式方程的解法思路:去分母(乘分母最小公倍数)将分式方程先转化为整式方程,再按照整式方程
的技巧求解方程。
3.分式方程解方程的步骤:
①利用等式的性质去分母,将分式方程转换为整式方程;
②解整式方程;
③验根--检验整式方程解得的根是否符合分式方程;
④作答。
◆ 典例分析
a b−x
【典例1】已知,关于x的分式方程 − =1.
2x+3 x−5
(1)当a=2,b=1时,求分式方程的解;
a b−x
(2)当a=1时,求b为何值时,分式方程 − =1无解;
2x+3 x−5
a b−x
(3)若b=0,a为正整数,分式方程 − =1的解为整数时,求a的值.
2x+3 x−5
【思路点拨】
(1)将a,b的值代入分式方程,解分式方程即可得到答案;(2)把a的值代入分式方程,将分式方程去分母后化为整式方程,分类讨论b的值使分式方程无解即可;
(3)把b=0代入分式方程,将分式方程化为整式方程,表示出整式方程的解,由解为整数和a为正整数即
可确定a的值.
【解题过程】
a b−x
(1)解:把a=2,b=1代入分式方程 − =1中,
2x+3 x−5
2 1−x
得: − =1,
2x+3 x−5
方程两边同时乘以(2x+3)(x−5),
得:2(x−5)−(1−x)(2x+3)=(2x+3)(x−5),
去括号得:2x2+3x−13=2x2−7x−15,
移项合并同类项得:10x=−2,
1
系数化为1得:x=− ,
5
1
检验:把x=− 代入(2x+3)(x−5)≠0,
5
1
所以原分式方程的解是x=− ;
5
a b−x
(2)解:把a=1代入分式方程 − =1,
2x+3 x−5
1 b−x
得: − =1,
2x+3 x−5
方程两边同时乘以(2x+3)(x−5),
得:(x−5)−(b−x)(2x+3)=(2x+3)(x−5),
去括号得:x−5+2x2+3x−2bx−3b=2x2−7x−15,
移项合并同类项得:(11−2b)x=3b−10,
11
①当11−2b=0时,即b= ,方程无解,
2
3b−10
②当11−2b≠0时,x= ,
11−2b
3 3b−10 3
x=− 时,分式方程无解,即 =− ,b不存在;
2 11−2b 2
3b−10
x=5时,分式方程无解,即 =5,b=5,
11−2b11 a b−x
综上所述,b= 或b=5时,分式方程 − =1无解;
2 2x+3 x−5
a b−x
(3)解:把b=0代入分式方程 − =1中,
2x+3 x−5
a x
得: + =1,
2x+3 x−5
方程两边同时乘以(2x+3)(x−5),
得:a(x−5)+x(2x+3)=(2x+3)(x−5),
5a−15
整理得:x= ,
a+10
5a−15 65
∵x= =5− ,且a为正整数,x为整数,
a+10 a+10
∴a+10必为65的因数,a+10≥11,
∵65=5×13,
∴65的因数有1,5,13,65,
∵1,5小于11,
∴ a+10可以取13,65这两个数,对应地,方程的解x为0,4,对应地,a的值为3,55,
∴满足条件的a可取3,55这两个数.
◆ 学霸必刷
a
1.(23-24八年级上·湖北荆门·期末)已知关于x的分式方程 =1,对于该方程的解,甲、乙两人有以
x+1
下说法:甲:若方程的解是负数,则a<1;乙:当a>1时,方程的解是正数.关于甲、乙两人的说法,正
确的是( )
A.甲、乙都对 B.只有甲对 C.只有乙对 D.甲、乙都错
【思路点拨】
本题主要考查解分式方程,掌握解分式方程的方法是解题的关键.根据解分式方程的方法可得x=a+1,
根据正负数,可得x>0,由此即可求解.
【解题过程】
a
解: =1,
x+1
去分母得,a=x+1,且x+1≠0,∴x=a−1,且x≠−1,
当x<0时,a−1<0,且a−1≠−1,
∴a<1且a≠0,
∴当方程的解为负数时,a<1且a≠0,
∴甲的说法错误;
当x>0时,a−1>0,
∴a>1,
∴当a>1时,方程的解为正数,
∴乙的说法正确;
∴甲说法错误、乙说法正确,
故选:C.
a b−x
2.(23-24八年级上·江苏南通·阶段练习)若a=3b且a、b为正整数,当分式方程 − =1的解
2x+3 x−5
为整数时,所有符合条件的b的值和为( )
A.277 B.240 C.272 D.256
【思路点拨】
此题考查了分式方程的解的含义,正确的计算与检验是解本题的关键.把a=3b代入方程,再解方程可得
18b−15 195 3
x= =18− ,且x≠− ,x≠5;b≠−10,再分类讨论即可得到答案.
b+10 b+10 2
【解题过程】
a b−x
解:∵ − =1,a=3b,
2x+3 x−5
3b b−x
∴ − =1,
2x+3 x−5
两边都乘以(2x+3)(x−5),得
3b(x−5)−(2x+3)(b−x)=(2x+3)(x−5),
18b−15 195 3
解得x= =18− ,且x≠− ,x≠5;b≠−10,
b+10 b+10 2
18b−15 3 18b−15
∴ ≠− 且 ≠5,
b+10 2 b+10
20
解得:b≠ ,b≠5,
11a b−x
∵正整数b使关于x的分式方程 − =1的解为整数,
2x+3 x−5
∴b+10>10,
∴b+10=13或15或39或65或195,
即b=3或5或29或55或185,
其中b=5不符合题意,
∴3+29+55+185=272,
故选C.
3.(22-23八年级下·四川遂宁·阶段练习)若整数a使得关于x的不等式组¿解集为x>1,使得关于y的分
a y−5
式方程 = +2的解为正数,则所有满足条件的整数a的和为( )
y−1 y−1
A.﹣21 B.﹣20 C.﹣17 D.﹣16
【思路点拨】
首先解不等式组并根据不等式组的解集,确定a的取值范围,再根据分式方程的解是正数确定a的取值范
围,注意排除增根的情况,最后两个a的取值范围合并,就可以算出所有整数a的和.
【解题过程】
5x+3
解:解不等式x+3< ,得x>1,
2
3a+1
解不等式x−1≥3(a−x),得x≥ ,
4
∵该不等式组的解集为x>1,
3a+1
∴ ≤1,解得a≤1,
4
a y−5
∵关于y的分式方程 = +2的解为正数,
y−1 y−1
∴a= y−5+2(y−1),
a+7
∴y= >0且y≠1,解得a>−7且a≠−4,
3
∴a的取值范围为−7
2 2
5−ay 3
−1= 有整数解,则满足条件的整数a的值为( )
2−y y−2
A.2或3 B.2或7 C.3或7 D.2或3或7
【思路点拨】
本题考查一元一次不等式组的解,分式方程的解,先解不等式组,再解分式方程,从而确定a的取值,进
而解决此题.
【解题过程】
3x+5 x+3
{ ≤ )
4 2 { x≤1 )
解不等式组 ,得 ,
1 x+a x>a−1
x+ >
2 2
∵不等式组无解,
∴a−1≥1,
∴a≥2,
5−ay 3
分式方程 −1= ,
2−y y−2
方程的两边同时乘(y−2),
得,ay−5−y+2=3,
整理得,(a−1)y=6,
6
∴y= ,
a−1
∵方程有整数解,
∴a−1=±1或±2或±3或±6,
∴a=2或a=0或a=3或a=−1或a=4或a=−2或a=7或a=−5,
∵a≥2,y≠2,
∴a≠4,
∴a=2或a=3或a=7,
故选:D.
1 x−a
5.(2022八年级上·全国·专题练习)若整数a使关于x的分式方程 + =1的解为非负整数,且使
x−3 3−x{ y+5 ≤ y )
关于y的不等式组 3 2 至多有3个整数解,则符合条件的所有整数a的和为( )
y−3>2(y−a)
A.24 B.12 C.6 D.4
【思路点拨】
先解一元一次不等式组,再根据不等式组至多有3个整数解,确定求出a的范围;再解分式方程,根据分
式方程有非负整数解,确定a的值即可解答.
【解题过程】
y+5 y
解:解不等式 ≤ 得:y≥10,
3 2
解不等式y−3>2(y−a)得:y<2a−3,
∴10≤ y<2a−3
∵不等式组至多有3个整数解,
∴2a−3≤13,
∴a≤8.
1 x−a
方程 + =1,
x−3 3−x
a+4
1−x+a=x−3,解得:x=
2
∵分式方程有非负整数解,
∴x≥0(x为非负整数)且x≠3,
a+4 a+4
∴ ≥0且 ≠3,
2 2
∴a≥−4的偶数且a≠2,
∴−4≤a≤8且a≠2且a为偶数,
∴符合条件的所有整数a的值为:−4,−2,0,4,6,8.
∴符合条件的所有整数.a的和是:12.
故选:B.
{ y−2≤
y+2
)
6.(22-23九年级上·重庆渝中·期末)若关于y的不等式组 3 有且只有2个奇数解,且关于x
4 y+1−m≥0
1 m
的分式方程3− = 的解为非负数,则符合条件的所有整数m的和为( )
1−x x−1A.3 B.4 C.11 D.12
【思路点拨】
先解一元一次不等式组,再解分式方程,从而确定m的值,进而解决此题.
【解题过程】
y+2
解:∵y−2≤ ,
3
∴3 y−6≤ y+2,
∴2y≤8,
∴y≤4,
∵4 y+1−m≥0,
∴4 y≥m−1,
m−1
∴y≥ ,
4
{ y−2≤
y+2
)
∵关于y的不等式组 3 有且只有2个奇数解,
4 y+1−m≥0
m−1
∴−1< ≤1,
4
∴−4−4)
7
即 ,
k−21
<−1
7
解得−7 ,则a的取值范围是 .
2 3
【思路点拨】
本题考查了分式方程的解,解一元一次不等式,熟练掌握解分式方程已经解不等式的方法是本题的一个难
2x+3 a−3
点.首先要解关于x的分式方程 − =1,求出方程的解,根据解满足不等式,可以得到一个关
1−x x−1
于a的不等式,就可以求出a的范围.
【解题过程】
2x+3 a−3
解: − =1,
1−x x−1
2x+3+a−3=1,
1−a
x= (a≠−2),
3
x−1 1+x
解不等式 +2> ,
2 3
3(x−1)+12>2(1+x)
3x−3+12>2+2x
得x>−7.
2x+3 a−3 x−1 1+x
∵关于x的分式方程 − =1的解满足不等式 +2> ,
1−x x−1 2 31−a
∴ >−7,
3
∴a<22,
∴a的取值范围是a<22且a≠−2.
10.(23-24八年级上·四川成都·期中)现有一列数:a ,a ,a ,a ,⋅⋅⋅,a ,a (n为正整数),
1 2 3 4 n−1 n
1 1 1 1 97
规定a =2,a −a =4,a −a =6,⋅⋅⋅,a −a =2n(n≥2),若 + + ⋅⋅⋅ = ,则n的
1 2 1 3 2 n n−1 a a a a 198
2 3 4 n
值为 .
【思路点拨】
本题考查了解分式方程,先观察数列的规律,根据已知的关系,通过错项相加的方法,求出a 的通项公
n
式:a =n(n+1),再根据此公式,对分式方程的左边进行裂项,化简分式方程,最后可求出n的值,通过
n
错项相加法得到a =n(n+1)是解题的关键.
n
【解题过程】
解:∵a =2,a −a =4,a −a =6,⋅⋅⋅,a −a =2n(n≥2),
1 2 1 3 2 n n−1
∴以上各式左右两边分别相加得,
a +a −a +a −a +⋯+a −a =2+4+6+⋯+2n,
1 2 1 3 2 n n−1
(2+2n)n
∴a = =n(n+1),
n 2
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
∴ = = − , = = − ,⋯, = = − ,
a 2×3 2 3 a 3×4 3 4 a n(n+1) n n+1
2 3 n
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
∴ + + +⋅⋅⋅+ = − + − + − +⋯+ − = − ,
a a a a 2 3 3 4 4 5 n n+1 2 n+1
2 3 4 n
1 1 1 1 97
∵ + + ⋅⋅⋅ = ,
a a a a 198
2 3 4 n
1 1 97
∴ − = ,
2 n+1 198
1 1
∴ = ,
n+1 99
∴n=98,
经检验,n=98是原分式方程的解,
∴n=98,
故答案为:98.1 a2+3a+1
11.(23-24八年级上·全国·课时练习)解关于x的分式方程x+ = ?
4x−6 2a
【思路点拨】
1 1 1
将原方程变形为(2x−3)+ =a+ ,得到2x−3=a或2x−3= ,进行计算并检验即可得到答案.
2x−3 a a
【解题过程】
1 a2+3a+1
解:方程两边同乘以2,得2x+ = ,
2x−3 a
1 a2+3a+1
方程两边同减3,得2x−3+ = −3,
2x−3 a
1 1
即(2x−3)+ =a+ ,
2x−3 a
1
∴2x−3=a或2x−3= ,
a
a+3 3a+1
解得:x = ,x = ,
1 2 2 2a
a+3 3a+1
经检验,x = ,x = 均是原分式方程的解,
1 2 2 2a
a+3 3a+1
∴原分式方程的解为:x = ,x = .
1 2 2 2a
x x 2x 4x
12.(2024八年级·全国·竞赛)解分式方程 + + + =0.
1−x 1+x 1+x2 1+x4
【思路点拨】
本题考查解分式方程,熟练掌握因式分解解分式方程是解题的关键,利用因式分解(提公因式法)化简方
程,由于1−x8≠0,即可得到方程的解.
【解题过程】
x x 2x 4x
解:
+ + + =0,
1−x 1+x 1+x2 1+x4
x(1+x) x(1−x) 2x 4x
+ + + =0,
(1−x)(1+x) (1−x)(1+x) 1+x2 1+x4
2x 2x 4x
+ + =0,
1−x2 1+x2 1+x4
2x(1+x2) 2x(1−x2)
4x
+ + =0,
(1−x2)(1+x2) (1−x2)(1+x2) 1+x44x 4x
+ =0,
1−x4 1+x4
4x(1+x4) 4x(1−x4)
+ =0,
(1−x4)(1+x4) (1−x4)(1+x4)
8x
=0,
1−x8
∵1−x8≠0,
∴x=0,
经检验x=0是原方程的根.
1 1 1 1 1
13.(2023八年级上·全国·专题练习)解方程: + + + = .
3x 15x 35x 63x x+1
【思路点拨】
本题考查了解分式方程;本题不是直接去分母,而是先“裂项”,把方程左边化简,再去分母解分式方
程;首先根据“裂项”的方法化简方程左边,然后把分式方程化为整式方程,计算即可.解本题的关键在
于充分利用运算规律计算.
【解题过程】
1 1 1 1 1
解: + + + =
3x 15x 35x 63x x+1
1 (1 1 1 1 ) 1
⋅ + + + = ,
x 3 15 35 63 x+1
1 ( 1 1 1 1 ) 1
⋅ + + + = ,
x 1×3 3×5 5×7 7×9 x+1
1 ( 1 1 1 1 1 1 1) 1
1− + − + − + − = ,
2x 3 3 5 5 7 7 9 x+1
1 ( 1) 1
1− = ,
2x 9 x+1
1 8 1
⋅ = ,
2x 9 x+1
4 1
= ,
9x x+1
9x=4x+4,
5x=4,
4
x= ,
54
检验:x= 是原分式方程的解,
5
4
∴原方程的解为x= .
5
14.(2024八年级·全国·竞赛)解方程组¿
【思路点拨】
本题考查分式方程组的解法,将原方程组进行合理的变形是正确解决本题的关键.
先将原方程组的每一个方程左右两边的分子、分母交换位置,化简,再利用换元法得一个三元一次方程
组,最后得分式方程进而求得每一个未知数.
【解题过程】
解:将方程组中各方程先取倒数,得
¿
1 1 1
设A= ,B= ,C= ,
x+1 y+1 z+1
则¿,
解得¿,
即¿,
解得¿.
19
经检验,x=7,y= ,z=23分别是原分式方程的解.
5
3 6 mx
15.(22-23八年级下·陕西西安·阶段练习)已知关于x的方程: + = ,若方程的解
x+1 x−1 (x+1)(x−1)
为整数,求整数m的值.
【思路点拨】
−3
先按照去分母,去括号,移项,合并同类项,系数化为1的步骤求出x= ,再根据方程的解为整数得
9−m
3
到 是整数,据此求解即可.
m−9
【解题过程】
3 6 mx
+ =
解:
x+1 x−1 (x+1)(x−1)
去分母得:3(x−1)+6(x+1)=mx,
去括号得:3x−3+6x+6=mx,移项得:3x+6x−mx=3−6,
合并同类项:(9−m)x=−3,
−3
系数化为1得:x= ,
9−m
∵方程的解为整数,
3
∴ 是整数,
m−9
又∵分式要有意义,
∴(x+1)(x−1)≠0,
∴x≠±1,即m−9≠±3
∴m−9=±1,
∴m=10或m=8.
ax+b
16.(22-23七年级下·浙江嘉兴·期末)已知关于x的方程 =b,其中a,b均为整数且a≠0.
x−1
(1)若方程有增根,则a,b满足怎样的数量关系?
(2)若x=a是方程的解,求b的值.
【思路点拨】
(1)由分式方程有增根,得到x−1=0,求出x的值即为增根;
ax+b 4
(2)将x=a代入 =b求得b=a+2+ ,根据题意可得a−2=±1或±2或±4,分别带入求得b的值
x−1 a−2
即可.
【解题过程】
(1)解:由分式方程有增根,得到x−1=0,
解得:x=1,
将分式方程化为整式方程:ax+b=b(x−1),
整理得:(a−b)x+2b=0,
将x=1代入(a−b)x+2b=0得:a+b=0,
即若方程有增根,则a+b=0.
(2)解:∵x=a是方程的解,
ax+b a2+b
将x=a代入 =b得: =b,
x−1 a−1
整理得:a2−ab+2b=0,a2
∴b= ,
a−2
a2−4+4 4
∴b= =a+2+ ,且a≠2
a−2 a−2
∵a,b均为整数且a≠0,
∴a−2=±1或2或−2(舍去)或±4,
a2 1
当a−2=−1时,即a=1,b= = =−1;
a−2 −1
a2 32
当a−2=1时,即a=3,b= = =9;
a−2 1
a2 42
当a−2=2时,即a=4 b= = =8
a−2 4−2
a2 (−2) 2
当a−2=−4时,即a=−2,b= = =−1;
a−2 −4
a2 62
当a−2=4时,即a=6,b= = =9;
a−2 4
综上,b的值为−1或9或8.
mn
17.(22-23八年级下·江苏苏州·期中)我们定义:形如x+ =m+n(m,n不为零),且两个解分别为
x
x =m,x =n的方程称为“十字分式方程”.
1 2
6 2×3
例如x+ =5为十字分式方程,可化为x+ =2+3,∴x =2,x =3.
x x 1 2
7 (−1)×(−7)
再如x+ =−8为十字分式方程,可化为x+ =(−1)+(−7).∴x =−1,x =−7.
x x 1 2
应用上面的结论解答下列问题:
12
(1)若x+ =−7为十字分式方程,则x =______,x =______.
x 1 2
6 b a
(2)若十字分式方程x− =−5的两个解分别为x =a,x =b,求 + +1的值.
x 1 2 a b
2023k−2022k2
(3)若关于x的十字分式方程x− =2023k−2022的两个解分别为x ,x (k>2,
x−1 1 2
x +4044
x >x ),求 1 的值.
1 2 x
2
【思路点拨】(−3)×(−4)
(1)将方程改写成x+ =(−3)+(−4),再根据十字分式方程的定义作答即可;
x
b a (a+b) 2
(2)先根据十字分式方程的定义求出ab=−6,a+b=−5,再化简 + +1得 −1,最后代入计
a b ab
算求解即可;
(3)先根据十字分式方程的定义以及k、x 、x 的取值范围求出x −1=2022k−2023,x −1=k,即
1 2 1 2
x =2022k−2022,x =k+1,然后代入求解即可.
1 2
【解题过程】
12 (−3)×(−4)
(1)解:∵方程x+ =−7是十字分式方程,可化为x+ =(−3)+(−4),
x x
∴x =−3,x =−4,
1 2
故答案为:−3,−4.
6
(2)解:∵十字分式方程x− =−5的两个解分别为x =a,x =b,
x 1 2
∴ab=−6,a+b=−5,
b a b2+a2 (a+b) 2−2ab (a+b) 2
∵ + +1= +1 = +1 = −1,
a b ab ab ab
(−5) 2 31
∴原式= −1 =− .
−6 6
2023k−2022k2
(3)解:方程x− =2023k−2022是十字分式方程,可化为
x−1
2023k−2022k2
x−1− =2023k−2022−1,
x−1
∴(x −1)(x −1)=−(2023k−2022k2)=k(2022k−2023),
1 2
(x −1)+(x −1)=2023k−2023=k+(2022k−2023),
1 2
∵k>2,x >x ,
1 2
∴x −1=2022k−2023,x −1=k,即x =2022k−2022,x =k+1,
1 2 1 2
x +4044 2022k−2022+4044 2022(k+1)
代入 1 得, = =2022,
x k+1 k+1
2x +4044
1
∴ 的值为2022.
x
2
1 1 1 1 1 1
18.(22-23八年级上·山东淄博·期中)仔细观察下面的变形规律: = − , = − ,
1×2 1 2 2×3 2 3
1 1 1
= − ,……解答下面的问题:
3×4 3 4
1 1
(1)总结规律:已知n为正整数,请将 和 写成上面式子的形式;
n(n+1) n(n+2)
(2)类比发现:
1 1 1 1 1 1 1 1
计算 + + +⋯+ 与 + + +⋯+ 的结果;
1×2 2×3 3×4 2021×2022 2×4 4×6 6×8 2020×2022
(3)知识迁移:解关于n(n为正整数)的分式方程:
1 1 1 1 n+100
+ + +⋯+ = ;
1×3 3×5 5×7 (2n−1)(2n+1) 2n+202
1 1 1 1 1
(4)规律应用:化简 + + + +⋯+ .
1×3 2×4 3×5 4×6 n(n+2)
【思路点拨】
(1)根据题目中的规律,写出结果即可;
(2)利用解析(1)中得出的规律进行计算即可;
(3)先化简方程左边的式子,然后解分式方程即可;
(4)利用解析(1)中的规律进行变形计算即可.
【解题过程】
1 1 1
(1)解:∵ = − ,
1×2 1 2
1 1 1
= − ,
2×3 2 3
1 1 1
= − ,……
3×4 3 4
1 1 1
∴ = − ,
n(n+1) n n+1
1 1(1 1 )
= − ;
n(n+2) 2 n n+2
1 1 1 1
(2)解: + + +⋯+
1×2 2×3 3×4 2021×20221 1 1 1 1 1 1
=1− + − + − +⋯+ −
2 2 3 3 4 2021 2022
1
=1−
2022
2021
= ;
2022
1 1 1 1
+ + +…
2×4 4×6 6×8 2020×2022
1(1 1 1 1 1 1 1 1 )
= − + − + − ⋯+ −
2 2 4 4 6 6 8 2020 2022
1 (1 1 )
= × −
2 2 2022
505
= .
2022
1(1 1 1 1 1 1 1 1 ) n+100
(3)解:方程变为 − + − + − +⋯+ − = ,
2 1 3 3 5 5 7 2n−1 2n+1 2n+202
1( 1 ) n+100
即: 1− = ,
2 2n+1 2n+202
去分母得:2n2+202n=(2n+1)(n+100),
解得:n=100,
检验:因为n为正整数,原方程分母不会为零;
所以原方程的根式n=100.
1 1 1 1 1
(4)解: + + + +⋯+
1×3 2×4 3×5 4×6 n(n+2)
1(1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ) 1( 1 1 1 )
= − + − + − + − +⋯+ − + − = 1+ − −
2 1 3 2 4 3 5 4 6 n−1 n+1 n n+2 2 2 n+1 n+2
n(3n+5)
= .
4(n+1)(n+2)
19.(22-23八年级上·湖南长沙·期末)如果两个分式M与N的和为常数k,且k正整数,则称M与N互为
x 1 x+1
“和整分式”,常数k称为“和整值”.如分式M= ,N= ,M+N= =1,则M与N互为
x+1 x+1 x+1
“和整分式”,“和整值”k=1.x−7 x2+6x+9
(1)已知分式A= ,B= ,判断A与B是否互为“和整分式”,若不是,请说明理由;若
x−2 x2+x−6
是,请求出“和整值”k;
3x−4 G
(2)已知分式C= ,D= ,C与D互为“和整分式”,且“和整值”k=3,若x为正整数,
x−2 x2−4
分式D的值为正整数t.
①求G所代表的代数式;
②求x的值;
3x−5 mx−3
(3)在(2)的条件下,已知分式P= ,Q= ,且P+Q=t,若该关于x的方程无解,求实数
x−3 3−x
m的值.
【思路点拨】
(1)先计算A+B,再根据结果可得结果;
3x2+2x−8+G
(2)①先求解C+D= ,结合新定义可得3x2+2x−8+G=3(x−2)(x+2)=3x2−12,
(x−2)(x+2)
2
从而可得答案;②由D=− ,且分式D的值为正整数t.x为正整数,可得x−2=−1或x−2=−2,从
x−2
而可得答案;
2 3x−5−mx+3
(3)由题意可得:t=D=− =2,可得 =2,整理得:(1−m)x=−4,由方程无解,
1−2 x−3
可得1−m=0或方程有增根x=3,再分两种情况求解即可.
【解题过程】
x−7 x2+6x+9
(1)解:∵A= ,B= ,
x−2 x2+x−6
x−7 x2+6x+9
∴A+B= +
x−2 x2+x−6
x−7 (x+3) 2
= +
x−2 (x+3)(x−2)
x−7 x+3
= +
x−2 x−22(x−2)
=
x−2
=2.
∴A与B是互为“和整分式”, “和整值”k=2;
3x−4 G
(2)①∵C= ,D= ,
x−2 x2−4
(3x−4)(x+2) G
∴C+D= +
(x−2)(x+2) (x−2)(x+2)
3x2+2x−8+G
=
(x−2)(x+2)
∵C与D互为“和整分式”,且“和整值”k=3,
∴3x2+2x−8+G=3(x−2)(x+2)=3x2−12,
∴G=3x2−12−3x2−2x+8=−2x−4;
G −2(x+2) 2
②∵D= = =− ,且分式D的值为正整数t.x为正整数,
x2−4 (x+2)(x−2) x−2
∴x−2=−1或x−2=−2,
∴x=1(x=0舍去);
2
(3)由题意可得:t=D=− =2,
1−2
3x−5 mx−3
∴P+Q= + =2,
x−3 3−x
3x−5−mx+3
∴ =2,
x−3
∴(3−m)x−2=2x−6,
整理得:(1−m)x=−4,
∵方程无解,
∴1−m=0或方程有增根x=3,
解得:m=1,
当1−m≠0,方程有增根x=3,
−4
∴ =3,
1−m
7
解得:m= ,
3
7
综上:m的值为:1或 .
3a
20.(23-24八年级下·江苏扬州·阶段练习)新定义:如果两个实数a,b使得关于x的分式方程 +1=b的解
x
1 a
是x= 成立,那么我们就把实数a,b组成的数对[a,b)称为关于x的分式方程 +1=b的一个“关联数
a+b x
对”.
2 1 1
例如:a=2,b=−5使得关于x的分式方程 +1=−5的解是x= =− 成立,所以数对[2,−5)就是
x 2+(−5) 3
a
关于x的分式方程 +1=b的一个“关联数对”.
x
a
(1)判断下列数对是否为关于x的分式方程 +1=b的“关联数对”,若是,请在括号内打“√”. 若不
x
是,打“×”.
①[−1,−1)( );②[3,4)( );
③[2,−5)( ); ④[1,1)( );
a
(2)若数对[n2−3,−n2)是关于x的分式方程 +1=b的“关联数对”,求n的值;
x
a
(3)若数对[m−k,k)(m≠−1且m≠0,k≠1)是关于x的分式方程 +1=b的“关联数对”,且关于x的
x
−2m
方程kx−m+1= x有整数解,求整数m的值.
m+1
【思路点拨】
本题考查了新定义,分式方程的解,学生的理解能力以及知识的迁移能力等知识,理解“关联数对”的定
义是解题的关键.
(1)根据“关联数对”定义分别判断即可;
(2)根据“关联数对”定义计算即可;
(3)根据“关联数对”定义,结合方程的解为整数,计算即可.
【解题过程】
1 1
(1)解:当a=−1,b=−1时,分式方程为− +1=−1,x= ,
x 2
1 1 1
∵ =− ≠ ,
−1−1 2 2
a
∴①[−1,−1)不是关于x的分式方程 +1=b的“关联数对”;
x3
当a=3,b=4时,分式方程为 +1=4,
x
解得:x=1,
1 1
∵ = ≠1,
3+4 7
a
∴②[3,4)不是关于x的分式方程 +1=b的“关联数对”;
x
2
当a=2,b=−5时,分式方程为 +1=−5,
x
1
解得x=− ,
3
1 1
∵ =− ,
2+(−5) 3
a
∴③[2,−5)是关于x的分式方程 +1=b的“关联数对”;
x
1
当a=1,b=1时,分式方程为 +1=1,
x
此方程无解,
a
∴④[1,1)是关于x的分式方程 +1=b的“关联数对”;
x
故答案为:①×;②×;③√;④×.
a
(2)解:∵数对[n❑ 2−3,−n❑ 2)是关于x的分式方程 +1=b的“关联数对”,
x
n2−3
∴ +1=−n2,
x
3−n2
解得:x= ,
n2+1
1 3−n2
∴ = ,
n2−3−n2 n2+1
解得n=±❑√5;
a
(3)解:∵数对[m−k,k](m≠−1且m≠0,k≠1)是关于x的分式方程 +1=b的“关联数对”,
x
m−k 1 1
∴ +1=k,x= = ,
x m−k+k m∴m(m−k)+1=k,
m2+1
解得k= ,
m+1
−2m
∵kx−m+1= x可化为k(m+1)x−m(m+1)+(m+1)=−2mx,
m+1
∴(m+1) 2x=(m+1)(m−1),
m−1 m+1−2 2
解得:x= = =1− ,
m+1 m+1 m+1
∵方程有整数解,
∴整数m+1=±1,±2,即m=0,−2,1,−3,
又m≠0,k≠1,
∴m+1≠m2+1
∴m=−2,−3.