高一数学宝典-分式方程和无理方程的解法

1第七讲分式方程和无理方程的解法初中大家已经学习了可化为一元一次方程的分式方程的解法．本讲将要学习可化为一元二次方程的分式方程的解法以及无理方程的解法．并且只要求掌握(1)不超过三个分式构成的分式方程的解法，会用”去分母”或”换元法”求方程的根，并会验根；(2)了解无理方程概念，掌握可化为一元二次方程的无理方程的解法，会用”平方”或”换元法”求根，并会验根．一、可化为一元二次方程的分式方程1．去分母化分式方程为一元二次方程【例1】解方程21421224xxxx．分析：去分母，转化为整式方程．解：原方程可化为：14212(2)(2)2xxxxx方程两边各项都乘以24x：2(2)42(2)4xxxx即2364xx，整理得：2320xx解得：1x或2x．检验：把1x代入24x，不等于0，所以1x是原方程的解；把2x代入24x，等于0，所以2x是增根．所以，原方程的解是1x．说明：(1)去分母解分式方程的步骤：①把各分式的分母因式分解；②在方程两边同乘以各分式的最简公分母；③去括号，把所有项都移到左边，合并同类项；④解一元二次方程；⑤验根．(2)验根的基本方法是代入原方程进行检验，但代入原方程计算量较大．而分式方程可能产生的增根，就是使分式方程的分母为0的根．因此我们只要检验一元二次方程的根，是否使分式方程两边同乘的各分式的最简公分母为0．若为0，即为增根；若不为0，即为原方程的解．2．用换元法化分式方程为一元二次方程【例2】解方程2223()4011xxxx分析：本题若直接去分母，会得到一个四次方程，解方程很困难．但注意到方程的结构特点，设21xyx，即得到一个关于y的一元二次方程．最后在已知y的值的情况下，用去分母的方法2解方程21xyx．解：设21xyx，则原方程可化为：2340yy解得4y或1y．(1)当4y时，241xx，去分母，得224(1)4402xxxxx；(2)当1y时，22215111012xxxxxxx．检验：把各根分别代入原方程的分母，各分母都不为0．所以，2x，152x都是原方程的解．说明：用换元法解分式方程常见的错误是只求出y的值，而没有求到原方程的解，即x的值．【例3】解方程22228(2)3(1)1112xxxxxx．分析：注意观察方程特点，可以看到分式2221xxx与2212xxx互为倒数．因此，可以设2221xxyx，即可将原方程化为一个较为简单的分式方程．解：设2221xxyx，则22112xyxx原方程可化为：2338118113018yyyyyy或．(1)当1y时，22222112121xxxxxxx；(2)当38y时，2222223181633516303851xxxxxxxxxx或．检验：把把各根分别代入原方程的分母，各分母都不为0．所以，原方程的解是12x，3x，15x．说明：解决分式方程的方法就是采取去分母、换元等法，将分式方程转化为整式方程，体现了化归思想．3二、可化为一元二次方程的无理方程根号下含有未知数的方程，叫做无理方程．1．平方法解无理方程【例4】解方程71xx分析：移项、平方，转化为有理方程求解．解：移项得：71xx两边平方得：2721xxx移项，合并同类项得：260xx解得：3x或2x检验：把3x代入原方程，左边右边，所以3x是增根．把2x代入原方程，左边=右边，所以2x是原方程的根．所以，原方程的解是2x．说明：含未知数的二次根式恰有一个的无理方程的一般步骤：①移项，使方程的左边只保留含未知数的二次根式，其余各项均移到方程的右边；②两边同时平方，得到一个整式方程；③解整式方程；④验根．【例5】解方程3233xx分析：直接平方将很困难．可以把一个根式移右边再平方，这样就可以转化为上例的模式，再用例4的方法解方程．解：原方程可化为：3233xx两边平方得：329633xxx整理得：63142337xxxx两边平方得：29(3)4914xxx整理得：223220xx，解得：1x或22x．检验：把1x代入原方程，左边=右边，所以1x是原方程的根．把22x代入原方程，左边右边，所以22x是增根．所以，原方程的解是1x．说明：含未知数的二次根式恰有两个的无理方程的一般步骤：①移项，使方程的左边只保留一个含未知数的二次根式；②两边平方，得到含未知数的二次根式恰有一个的无理方程；③一下步骤同例4的说明．2．换元法解无理方程【例6】解方程223152512xxxx分析：本题若直接平方，会得到一个一元四次方程，难度较大．注意观察方程中含未知数的4二次根式与其余有理式的关系，可以发现：2231533(51)xxxx．因此，可以设251xxy，这样就可将原方程先转化为关于y的一元二次方程处理．解：设251xxy，则2222513153(1)xxyxxy原方程可化为：23(1)22yy，即23250yy，解得：1y或53y．(1)当1y时，225115010xxxxxx或；(2)当53y时，因为2510xxy，所以方程无解．检验：把1,0xx分别代入原方程，都适合．所以，原方程的解是1,0xx．说明：解决根式方程的方法就是采取平方、换元等法，将根式方程转化为有理方程，体现了化归思想．A组1．解下列方程：练习5(1)215(1)(2)(2)(3)xxxxxx(2)227211211235xxxxxx(3)221124yy(4)2152124xx2．用换元法解方程：2244xx3．解下列方程：(1)2xx(2)57xx(3)32xx4．解下列方程：(1)3141xx(2)2451xx5．用换元法解下列方程：(1)120xx(2)22336xxxxB组1．解下列方程：(1)2225412324xxxxx(2)22416124xxxxxx(3)21117(21)(7)231xxxxxx(4)21240111xxxxxx2．用换元法解下列方程：(1)2524(1)1401(5)xxxxxx(2)222(1)6(1)711xxxx(3)42222112xxxxx3．若1x是方程14xxaxa的解，试求a的值．4．解下列方程：(1)22324123xxxx(2)22236xxaxxaxaax5．解下列方程：(1)2213xx(2)610510xx(3)222432615xxxx6第七讲分式方程和无理方程的解法答案A组1．(1)1,(2)1,21,(3)0,1,(4)3,5xxxyyxx2．2x3．53(1)1,(2)6,(3)2xxx4．(1)5x．(2)20x．5．(1)9,(2)1,4xxxB组1．1(1)113,(2)3,(3)5,1,(4)3xxxxx2．317(1)1,2,3,4,(2)12,,(3)14xxxxxxx3．224．2321(1)0,2,,(2)22xxxxa5．(1)2,(2)26,(3)3,1xxxx