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专题5.17 分式方程的增根、无解问题(知识讲解)
【学习目标】
1. 理解分式方程增根产生的原因;
2. 理解分式方程中增根与无解的区别与联系;
2. 掌握求含参分式方程求取值范围的方法。
【要点梳理】
要点一、分式方程的增根
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;
要点二、分式方程的无解
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.
【典型例题】
类型一、概念理解
1.分式方程的增根
概念:把分式方程化为整式方程后,得到的整式方程的根使分式方程中分母的值为
0,分式方程无解,这样的根叫做________.
检验方法:将解得的整式方程的根代入最简公分母,看计算结果是否为0,不为0就
是原分式方程的根,若为0则为增根,必须舍去.
【答案】增根
解:把分式方程化为整式方程后,得到的整式方程的根使分式方程中分母的值为0,
分式方程无解,这样的根叫做增根,
故答案为:增根.
2.分式方程有增根与分式方程无解的关系:分式方程的增根与无解并非同一个概
念,分式方程无解,可能是解为增根,也可能是去分母后的整式方程无解.分式方程的增
根是去分母后的________方程的根,也是使________方程的分母为0的根.【答案】 整式 分式
分式方程的增根是去分母后的整式方程的根,也是使分式方程的分母为0的根.
故答案为:整式,分式
类型二、含参分式方程的增根
3、 关于 的方程 去分母转化为整式方程后产生增根,求
的值.
【答案】-10或-4
【分析】方程两边同时乘以 将分式方程化为整式方程,再将整式方程的增根代
入整式方程中计算求解即可.
解:方程两边同乘以 ,得 ,
当 时, ,
关于 的方程 的增根为 ,
当 时, ;
当 时, ,
故 的值为 或 .
【点拨】本题主要考查分式方程的增根,解题的关键是理解增根产生的原因,并能从
整式方程中代入增根求解对应参数.
举一反三:
【变式1】 如果解关于x的分式方程 出现了增根,求m的值.
【答案】-3
【分析】分式方程的增根是分式方程转化为整式方程的根,且使分式方程的分母为0
的未知数的值.
解:由分式方程 去分母,
整理得(m+2)x=-4m-15,
由分母可知,分式方程的增根可能是3或-4,
当x=3时,(m+2)×3=-4m-15,解得m=-3,
当x=-4时,(m+2)×(-4)=-4m-15,此方程无解.
故m的值为-3.【点拨】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2】已知关于x的方程 .
(1)若m=﹣3,解这个分式方程;
(2)若原分式方程无解,求m的值.
【答案】(1)x=5.5;(2)m=﹣1,m=2,m=﹣ .
【分析】(1)把m=−3代入原方程得 ,方程两边都乘最简公分
母(x−3)(x+3),可以把分式方程转化为整式方程求解;
(2)方程两边都乘最简公分母(x−3)(x+3),分式方程转化为整式方程,m
(x−3)+(x+3)=m+4,整理得(m+1)x=1+4m,原分式方程无解,m+1=0,m=
−1,然后把x=3.x=−3分别代入整式方程求m值.
解:(1)依题意把m=﹣3代入原方程得 .
方程两边都乘最简公分母(x﹣3)(x+3)得,
﹣3(x﹣3)+(x+3)=1,
解得x=5.5,
检验:把x=5.5代入(x+3)(x﹣3)≠0.
∴x=5.5是原方程的解;
(2)当(x+3)(x﹣3)=0时.x=±3.
方程两边都乘最简公分母(x﹣3)(x+3),得,
m(x﹣3)+(x+3)=m+4,
整理得(m+1)x=1+4m,
∵原分式方程无解.
∴m+1=0,m=﹣1.
把x=±3代入m(x﹣3)+(x+3)=m+4.
m=2,m=﹣ .
∴m=﹣1,m=2,m=﹣ .
【点拨】分式方程转化为整式方程求解,最后注意需检验.无解注意整式方程一次项系数带字母系数,字母系数为零,再把增根代入化简的整式方程,这样不漏m的值.
类型三、含参分式方程的有解、无解问题
4、 若关于x的分式方程 无解.求m的值.
【答案】2或-4
【分析】分式方程去分母转化为整式方程,根据分式方程无解得到x=1或−1,代入
整式方程即可求出m的值.
解:分式方程两边同乘(x+1)(x−1),
去分母得:m-(x+1)=2(x−1),
整理得:3x=m+1,
由分式方程无解得到x−1=0,或x+1=0,即x=1或−1,
代入整式方程得:m=2或-4.
【点拨】此题考查了分式方程的解,解决本题的关键是熟记分式方程无解即最简公分
母为0.
举一反三:
【变式1】 关于 的分式方程 有解,则 该满足什么条件?
【答案】 且 .
【分析】根据分式方程有解的条件进行求解即可;
解:方程去分母得: ,
去括号得: ,
移项、合并得: ,
∵该分式方程有解,
∴ 且 ,即 ,且 ,
解得: 目 .
【点拨】本题主要考查了分式方程有解的相关计算,准确分析计算是解题的关键.
【变式2】若关于x的方程: 无解,求a的值.
【答案】a=1或8或﹣6.
【分析】分式的无解分两种情况来解:
(1)是分式有增根,即分母为零;
(2)是分式方程转化成整式方程后,整数方程无解,即未知数系数为0.解:分式方程去分母得:3x+9+ax=4x﹣12,
(1)由分式方程有增根,得到(x+3)(x﹣3)=0,即x=3或x=﹣3,
把x=3代入整式方程得:18+3a=0,即a=﹣6;
把x=﹣3代入整式方程得:﹣3a=﹣24,即a=8,
综上,a的值为﹣6或8.
(2)整式方程整理得:(a﹣1)x=﹣21,
由方程无解,得到a﹣1=0,
即a=1或8或﹣6.
【点拨】注意区分分式方程无解和有增根两种情况.分式方程无解包括有增根和化成
整数方程后无解的情况,而有增根仅仅是分式分母为0一种情形.
类型四、分式方程的增根和无解综合
5、有下列说法:①不论k取何实数,多项式x2﹣ky2总能分解能两个一次因式积
的形式;②关于x的分式方程 无解,则m=1;③关于x、y的方程组
,将此方程组的两个方程左右两边分别对应相加,得到一个新的方程,其中,
当a每取一个值时,就有一个方程,而这些方程有一个公共解,则这个公共解为 ,
其中正确的是____.(填序号)
【答案】②③
【分析】分别运用因式分解的公式法、分式方程的解法及解二元一次方程组的方法,
可作出判断.
解:①当k为负值时,多项式x2﹣ky2不能分解能两个一次因式积的形式,故①不正确;
②将关于x的分式方程 两边同时乘以(x﹣2)得
3﹣x﹣m=x﹣2
∴x= ,
∵原分式方程无解,∴x=2,
∴ =2,
解得m=1,
故②正确;
③将所给方程组的两个方程左右两边分别对应相加,得
(a﹣1)x+(a+2)y=2a﹣5,
(x+y)a+2y﹣x=2a﹣5,
∴ ,
解得:
则当a每取一个值时,就有一个方程,而这些方程有一个公共解,则这个公共解为
,
故③正确.
综上,正确答案为:②③.
【点拨】本题考查了因式分解、分式方程的解、二元一次方程组的解,解题关键是理
解题意,遵循题意按照相应的解题方法准确进行计算.
举一反三:
【变式1】 已知关于x的分式方程 .
(1) 若分式方程的根是 ,求a的值;
(2) 若分式方程有增根,求a的值;
(3) 若分式方程无解;求a的值的.
【答案】(1) 1;(2) -2;(3) 3或-2
【分析】分式方程去分母转化为整式方程,
(1)把x=5代入整式方程求出a的值即可;
(2)由分式方程有增根,得到最简公分母为0求出x的值,代入整式方程求出a的值
即可;(3)分a-3=0与a-3≠0两种情况,根据分式方程无解,求出m的值即可.
解:(1) 去分母得,x(x+a)-5(x-2)=x(x-2),
整理得:
把x=5代入 得,
,
∴a=1;
(2) 由分式方程有增根,得到x(x-2)=0,
解得:x=2或x=0,
把x=2代入整式方程 得:a=-2;
把x=0代入整式方程 得:a的值不存在,
∴分式方程有增根,a=-2
(3) 化简整式方程得:(a-3)x=-10,
当a-3=0时,该方程无解,此时a=3;
当a-3≠0时,要使原方程无解,必须为分式方程增根,由(2)得:a=-2,
综上,a的值为3或-2.
【点拨】此题考查了分式方程的解和增根,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.
【变式2】已知W=( )÷ .
(1) 化简W;
(2) 若a,2,4恰好是等腰 ABC的三边长,求W的值.
△
(3) 若 的解为正数,求k的取值范围.
【答案】(1) ;(2)W的值为 ;(3) .
【分析】(1)先算括号里的,再运用完全平方公式进行化简即可得;
(2)根据a,2,4恰好是等腰 ABC的三边长可得a=4,将a=4代入即可得;
△
(3)根据题意得 ,解得 ,根据 的解为正数得 ,进行计算即可得.
(1) 解:
=
=
=
(2) 解:∵a,2,4恰好是等腰 ABC的三边长,
∴a=4, △
.
(3) 解:由题意得, ,
∵ 的解为正数,
∴ ,
.
【点拨】本题考查了分式的化简求值,等腰三角形,分式方程,解题的关键是掌握这
些知识点.
【变式3】阅读下列材料:
在学习“分式方程及其解法”的过程中,老师提出一个问题:若关于 的分式方程
的解为正数,求 的取值范围.经过独立思考与分析后,小明和小聪开始交流解题
思路,小明说:解这个关于 的方程,得到方程的解为 ,由题目可得 ,所
以 ,问题解决.小聪说:你考虑的不全面,还必须保证 才行.
(1)请回答: 的说法是正确的,正确的理由是 .
完成下列问题:
(2)已知关于 的方程 的解为非负数,求 的取值范围;(3)若关于 的方程 无解,求 的值.
【答案】(1)小聪,分式的分母不能为0; (2) 且 ;(3) 或 .
【解析】
【分析】(1)根据分式有意义的条件:分母不能为0,即可知道小聪说得对;
(2)首先按照解分式方程的步骤得到方程的解,再利用解是非负数即可求出 的取
值范围;
(3)按照解分式方程的步骤去分母得到整式方程,若分式方程无解,则得到增根或者
整式方程无解,即可求出 的范围.
(1) 解:∵分式方程的解不能是增根,即不能使分式的分母为0
∴小聪说得对,分式的分母不能为0.
(2) 解:原方程可化为
去分母得:
解得:
∵解为非负数
∴ ,即
又∵
∴ ,即
∴ 且
(3) 解:去分母得:
解得:
∵原方程无解
∴ 或者
①当 时,得:
②当 时, ,得:
综上:当 或 时原方程无解.
【点拨】本题考查了解分式方程以及根据分式方程的解确定参数范围,重点要掌握解
分式方程的步骤:去分母化成整式方程;再解整式方程;验根.理解当分式方程无解时包含整式方程无解和有曾根两种情况.