分式方程的增根与无解

分式方程的增根与无解甲：增根是什么？乙：增根是解分式方程时，把分式方程转化为整式方程这一变形中，由于去分母扩大了未知数的取值范围而产生的未知数的值.比如例1、解方程：。①为了去分母，方程两边乘以，得②由②解得。甲：原方程的解是。乙：可是当时，原方程两边的值相等吗？甲：这我可没注意，检验一下不就知道了。哟！当时，原方程有的项的分母为0，没有意义，是不是方程变形过程中搞错啦？乙：求解过程完全正确，没有任何的差错。甲：那为什么会出现这种情况呢？乙：因为原来方程①中未知数x的取值范围是且，而去分母化为整式方程②后，未知数x的取值范围扩大为全体实数。这样，从方程②解出的未知数的值就有可能不是方程①的解。甲：如此说来，从方程①变形为方程②，这种变形并不能保证两个方程的解相同，那么，如何知道从整式方程②解出的未知数的值是或不是原方程①的解呢？乙：很简单，两个字：检验。可以把方程②解出的未知数的值一一代入去分母时方程两边所乘的那个公分母，看是否使公分母等于0，如果公分母为0，则说明这个值是增根，否则就是原方程的解。甲：那么，这个题中就是增根了，可原方程的解又是什么呢？乙：原方程无解。甲：啊？！为什么会无解呢？乙：无解时，方程本身就是个矛盾等式，不论未知数取何值，都不能使方程两边的值相等，如上题中，不论x取何值，都不能使方程①两边的值相等，因此原方程无解，又如对于方程，不论x取何值也不能使它成立，因此，这个方程也无解。甲：是不是有增根的分式方程就是无解的，而无解的分式方程就一定有增根呢？乙：不是！有增根的分式方程不一定无解，无解的分式方程也不一定有增根，你看：例2、解方程，去分母后化为，解得或，此时，是增根，但原方程并不是无解，而是有一个解，而方程，去分母后化为，原方程虽然无解，但原方程也没有增根。乙：增根不是原分式方程的解，但它是去分母后所得的整式方程的解，利用这种关系可以解决分式方程的有关问题，你看：例3、已知关于x的方程有增根，求k的值。首先把原方程去分母，化为。③因为原方程的最简公分母是，所以方程的增根可能是或若增根为，代入方程③，得，；若增根为，代入方程③，得，。故当或时，原方程会有增根。甲：虽然无解的分式方程不一定有增根，有增根的分式方程不一定无解，但我还觉得无解与增根之间似乎有种微妙的关系，这是怎么一回事？乙：你说的没错，增根与无解都是分式方程的“常客”，它们虽然还没有达到形影不离的程度，但两者还是常常相伴而行的，在有些分式方程问题中，讨论无解的情形时应考虑增根，例如：例4、已知关于x的方程无解，求m的值。先把原方程化为。④（1）若方程④无解，则原方程也无解，方程④化为，当，而时，方程④无解，此时。（2）若方程④有解，而这个解又恰好是原方程的增根，这时原方程也无解，所以，当方程④的解为时原方程无解，代入方程④，得，故。综合（1）、（2），当或时，原方程无解。妙用分式方程的增根解题在解分式方程的过程中，我们还可以利用增根来求分式方程中的待定字母的值.请看下面几例.例1若关于x的方程1101axx有增根，则a的值为__________________.析解：去分母并整理，得11axx，因为原方程有增根，增根只能是1x，将1x代入去分母后的整式方程，得1a.例2若关于x的方程2233xmxx无解，则m的值是_________.析解：去分母并整理，得40xm.解之，得4xm.因为原方程无解，所以4xm为方程的增根.又由于原方程的增根为3x.所以43m，1m.例3.已知方程214x＋2＝2kx有增根，则k＝______________.析解：把原方程化成整式方程，得212(4)(2)xkx.因为原方程有增根，所以增根只能是2x或2x.将2x代入212(4)(2)xkx，得14k；将2x代入212(4)(2)xkx，无解.故应填－14.练一练：1.如果分式方程11xmxx无解，则m的值为（）.（A）1（B）0（C）－1（D）－22.如果方程2211xkxxx有增根1x，则k＝________.答案：1.C；2.1；分式方程的增根及其应用一、增根的原因解分式方程时，有时会产生增根，这是因为我们把分式方程转化为整式方程过程中，无形中取掉了原分式方程中分母不为零的限制条件，从而扩大了未知数的取值范围，于是就产生了如下两种情况：（1）如果整式方程的根都在分式方程未知数的取值范围内，那么整式方程的根就是分式方程的根；（2）如果整式方程的有些根不在分式方程未知数的取值范围内，那么这种根就不是分式方程的根，是分式方程的增根．因此，解分式方程时，验根是必不可少的步骤．二、利用增根解题不可否认，增根的出现给我们的解题带来了一定的麻烦，然而任何事物都有其两面性，由增根的原因知道，分式方程的增根一定是所化成的整式方程的根，同时还能使其最简公分母的值为零，据此可以解决一些相关的问题，常见的类型有如下几种：1．已知方程有增根，确定字母系数值例1：若方程323xmxx有增根，则m的值为（）A．－3B．3C．0D．以上都不对析解：把分式方程两边同乘以公分母x－3，得整式方程x－2（x－3）=m．若原方程有增根，必须使公分母x－3等于0，即x=3，代入整式方程得3=6－m，解得m=3．故应选B．点评：方程有增根，一定是公分母等于0的未知数的值．解这类题的一般步骤①把分式方程化成的整式方程；②令公分母为0，求出x的值；③再把x的值代入整式方程，求出字母系数的值．2．已知方程无解，确定字母系数值例2：若方程132323xmxxx无解，则m的值为（）A．－1B．3C．－1或3D．－1或53分析：把分式方程化为整式方程，若整式方程无解，则分式方程一定无解；若整式方程有解，但要使分式方程无解，则该解必为使公分母为0时对应的未知数的值，此时相应的字母系数值使分式方程无解．解：去分母，得(3－2x)－(2+mx)=3－x,整理,得(m+1)x=－2．若m+1=0，则m=－1，此时方程无解；若m+1≠0，则x=12m是增根．因为12m=3，所以m=53．所以m的值为－1或53，故应选D．点评：方程无解的条件，关键是看转化后的整式方程解的情况．既要考虑整式方程无解的条件，又要考虑整式方程有解，但它是分式方程增根的可能性，考虑问题要全面、周到．3．已知方程无增根，确定字母系数值例3：若解关于x的方程1112xxxkxx不会产生增根，则k的值为（）A．2B．1C．不为±2的数D．无法确定析解：去分母，把分式方程化为整式方程，x(x+1)－k=x(x－1)，解关于k的方程,得k=2x.由题意,分式方程无增根，则公分母x2－1≠0，即x≠±1,则k≠±2．故应选C．点评：方程无增根，就意味着对应的整式方程的根使分式方程的公分母不等于0，利用这一点可以确定字母系数值或取值范围．妙用分式方程的增根求参数值解分式方程时，常通过适当变形化去分母，转化为整式方程来解，若整式方程的根使分式方程中的至少一个分母为零，则是增根，应舍去，由此定义可知：增根有两个性质：（1）增根是去分母后所得整式方程的根；（2）增根是使原分式方程分母为零的未知数的值，灵活运用这两个性质，可简捷地确定分式方程中的参数（字母）值，请看下面例示：一、分式方程有增根，求参数值例1a为何值时，关于x的方程342xaxx=0有增根？分析：先将原分式方程转化为整式方程，然后运用增根的两个性质将增根代入整式方程可求a的值解：原方程两边同乘以（x-3）去分母整理，得x2-4x+a=0（※）因为分式方程有增根，增根为x=3，把x=3代入（※）得，9-12+a=0a=3所以a=3时，342xaxx=0有增根。点评：运用增根的性质将所求问题转化为求值问题，简捷地确定出分式方程中的参数（字母）值例2m为何值时，关于x的方程11x+2xm=23222xxm有增根。分析：原分式方程有增根，应是使分母为0的x值。将这样的x值代入去分母的整式方程可求出m的值。解：原方程两边同乘以（x-1）（x-2）去分母整理，得（1+m）x=3m+4（※）因为分式方程有增根，据性质（2）知：增根为x=1或x=2。把x=1代入（※），解得m=-23；把x=2代入（※）得m=-2所以m=-23或-2时，原分式方程有增根点评：分式方程有增根，不一定分式方程无解（无实），如方程1xk+1=)2)(1(2xx有增根，可求得k=-32，但分式方程这时有一实根x=38。二、分式方程是无实数解，求参数值例3若关于x的方程52xx=5xm+2无实数根，求m的值。分析：因原方程无实数根，将原方程去分母得到整式方程解出的x值为原方程的增根，又x=5是原方程的增根，故可求出m的值解：去分母，得x-2=m+2x-10，x=-m+8因为原方程无解，所以x=-m+8为原方程的增根。又由于原方程的增根为x=5，所以-m+8=5所以m=3点评：这类型题可通过列增根等于增根的方程求出参数值。分式方程的非常规解法抓特点选方法有些分式方程利用一般方法解非常麻烦，若能根据题目的特点，采用一些特殊的方法，就可避免不必要的麻烦，巧妙地求得方程的解，获得意外的惊喜，现结合几道习题予以说明．一、分组化简法例1．解方程：111102345xxxx分析：本题的最小公分母为(2)(3)(4)(5)xxxx，若采用一般解法，就会出现高次项数，计算相当繁琐，而且也极易出错，我们注意到11123(2)(3)xxxx，11145(4)(5)xxxx，在此基础上再通过比较上面两式即可将本题求解．解：原方程化为：1111()()02345xxxx，∴上式可变为：110(2)(3)(4)(5)xxxx．即11(2)(3)(4)(5)xxxx，∴(2)(3)(4)(5)xxxx，解这个整式方程得：3.5x，当3.5x时，该分式方程中各分式的分母的值均不为0，所以3.5x为原方程的解．二、拆项变形法例2．解方程2332xx－21x=xxxx24122分析：本题求解时应首先将题目中的第1，3，4个分式的分母因式分解，再将这几个分式分解成两个分式差的形式，目的是通过整理将其化繁为简，使方程变得简捷易解．解：原方程变形为：3311122()()()21212xxxxxxx化简后整理得：143xx，∴3(1)4xx，解得：3x，当3x时，分式方程中的各分式的分母均不为0，故3x是原方程的解．三、利用特殊分式方程aaxx11求解．分式方程aaxx11的解为121xaxa，，若一个方程等号两边的项分别互为倒数时，则此时便可套用上面的方程的解法求解．例3．解方程：2123113xxxx分析：因本题中13xx与xx31，2与21分别互为倒数，符合方程aaxx11的特点，故可将该方程转化为这种方程的形式求解．解：原方程变形为3112132xxxx，设则xx31=y1，此时原方程变形为：1122yy，∴2y或12y．即321xx或3112xx，解得：12125xx，．经检验得：12125xx，都是原方程的解．∴原方程的解为12125xx，．与分式方程根有关的问题分类举例与分式方程的根有关的问题，在近年的中考试题中时有出现，现结合近年的中考题分类举例，介绍给读者，供学习、复习有关内容时参考。1.已知分式方程有增根，求字母系数的值解答此类问题必须明确增根的意义：（1）增根是使所给分式方程分母为零的未知数的值。（2）增根是将所给分式方程去分母后所得整式方程的根。利用（1）可以确定出分式方程的增根，利用（2）可以求出分式方程有增根时的字母系数的值。例1.（2000年潜江市）使关于x的方程axxax2224222产