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分式方程无解与增根之间的奥秘

2012-08-28河南省南阳市第二十九中学

中学数学杂志 2012年12期
关键词:一元二次方程分母所学

☉河南省南阳市第二十九中学 郭 冲

分式方程的增根与无解是分式方程中常见的两个概念.同学们在学习分式方程后,常常会对这两个概念混淆不清,认为分式方程无解和分式方程有增根是同一回事,事实上并非如此.

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.因此增根具有两个特征:其一,它是分式方程化为整式方程后的整式方程的解;其二,它使最简公分母等于0.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:其一,原方程化去分母后的整式方程无解;其二,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,从而使原方程无解.现举例说明如下.

A.解为 x=2B.解为 x=4C.解为 x=3D.无解

解:方程两边都乘以(x-2),得 1-x+2(x-2)=-1②.

解这个方程,得x=2.

经检验:当x=2时,原方程无意义,所以x=2是原方程的增根.

所以原方程无解,这个题目应选D.

点评:显然,方程①中未知数x的取值范围是x≠2.而在去分母化为方程②后,此时未知数x的取值范围扩大为全体实数.所以当求得的x值恰好使最简公分母为零时,x的值就是增根.本题中方程②的解是x=2,恰好使公分母为零,所以x=2是原方程的增根,而原方程无解.

解:去分母后化为 x-1=3-x+2(2+x).

整理得 0x=8.

因为此方程无解,所以原分式方程无解.

点评:此方程化为整式方程后,本身就无解,当然原分式方程肯定就无解了.由此可见,分式方程无解不一定就是产生增根.

方程两边都乘以x-2,得x-3=-m.

解这个方程,得x=3-m.

因为原方程无解,所以这个解应是原方程的增根.即x=2,

所以2=3-m,解得m=1.

故当m=1时,原方程无解.

点评:因为同学们目前所学的是能化为一元一次方程的分式方程,而一元一次方程只有一个根,所以如果这个根是原方程的增根,那么原方程无解.但是同学们并不能因此认为有增根的分式方程一定无解,随着以后所学知识的加深,能将分式方程化为一元二次方程,那时有些分式方程虽有增根但也有解,同学们便会明白其中的道理,此处不再举例.

解:方程两边都乘以 x(x-1),得(x-a)x-3(x-1)=x(x-1).

整理得(a+2)x=3. ②

因原方程无解,则有两种情形:

(1)当 a+2=0(即 a=-2)时,方程②为 0x=3,此方程无解,所以原方程无解.

(2)如果方程②的解恰好是原分式方程的增根,那么原分式方程无解.原方程若有增根,增根为x=0或1,把x=0或1代入方程②中,求出 a=1.

综上所述,a=1或-2,原分式方程无解.

若将此题“无解”改为“会产生增根”,即:

若原分式方程有增根,则x=0或1是方程②的根.

把x=0或1代入方程②中,解得,a=1.

点评:做此类题应首先将分式方程转化为整式方程,然后找出使公分母为零的未知数的值即为增根,最后将增根代入转化得到的整式方程中,求出原方程中所含字母的值.

总之,弄清分式方程的增根与无解的区别和联系,能帮助我们提高解分式方程的正确性,对判断方程解的情况有一定的指导意义,同时可有效地解决分式方程增根的问题.

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