可化为一元一次方程的分式方程(提高)
【学习目标】
1. 了解分式方程的概念和检验根的意义,会解可化为一元一次方程的分式方程.
2. 会列出分式方程解简单的应用问题.
【要点梳理】
要点一、分式方程的概念
分母中含有未知数的方程叫分式方程.
要点诠释:(1)分式方程的重要特征:①是等式;②方程里含有分母;③分母中含有未知数.
(2)分式方程和整式方程的区别就在于分母中是否有未知数(不是一般的字母系数).分母中含有未知数的方程是分式方程,分母中不含有未知数的方程是整式方程.
(3)分式方程和整式方程的联系:分式方程可以转化为整式方程.
要点二、分式方程的解法
解分式的基本思想:将分式方程转化为整式方程.转化方法是方程两边都乘以最简公分母,去掉分母.在去分母这一步变形时,有时可能产生使最简公分母为零的根,这种根叫做原方程的增根.因为解分式方程时可能产生增根,所以解分式方程时必须验根.
解分式方程的一般步骤:
(1)方程两边都乘以最简公分母,去掉分母,化成整式方程(注意:当分母是多项式时,先分解因式,再找出最简公分母);
(2)解这个整式方程,求出整式方程的解;
(3)检验:将求得的解代入最简公分母,若最简公分母不等于0,则这个解是原分式方程的解,若最简公分母等于0,则这个解不是原分式方程的解,原分式方程无解.
要点三、解分式方程产生增根的原因
方程变形时,可能产生不适合原方程的根,这种根叫做原方程的增根.
产生增根的原因:去分母时,方程两边同乘的最简公分母是含有字母的式子,这个式子有可能为零,对于整式方程来说,求出的根成立,而对于原分式方程来说,分式无意义,所以这个根是原分式方程的增根.
要点诠释:(1)增根是在解分式方程的第一步“去分母”时产生的.根据方程的同解原理,方程的两边都乘以(或除以)同一个不为0的数,所得方程是原方程的同解方程.如果方程的两边都乘以的数是0,那么所得方程与原方程不是同解方程,这时求得的根就是原方程的增根.
(2)解分式方程一定要检验根,这种检验与整式方程不同,不是检查解方程过程中是否有错误,而是检验是否出现增根,它是在解方程的过程中没有错误的前提下进行的.
要点四、分式方程的应用
分式方程的应用主要就是列方程解应用题.
列分式方程解应用题按下列步骤进行:
(1)审题了解已知数与所求各量所表示的意义,弄清它们之间的数量关系;
(2)设未知数;
(3)找出能够表示题中全部含义的相等关系,列出分式方程;
(4)解这个分式方程;
(5)验根,检验是否是增根;
(6)写出答案.
【典型例题】
类型一、判别分式方程
1、下列关于x的方程,是分式方程的是( )
A. B. C. D.=1﹣
【答案】D.
【解析】解:A、方程分母中不含未知数,故不是分式方程;
B、方程分母中不含未知数,故不是分式方程;
C、方程分母中不含表示未知数的字母,π是常数;
D、方程分母中含未知数x,故是分式方程.
故选D.
【总结升华】判断一个方程是否为分式方程,主要是依据分式方程的定义,也就是看分母中是否含有未知数(注意:仅仅是字母不行,必须是表示未知数的字母).
类型二、解复杂分式方程的技巧
2、解方程:.
【答案与解析】
解:方程的左右两边分别通分,
得,
∴ ,
∴ ,
∴ ,或,
由,解得,
由,解得.
经检验:,是原方程的根.
【总结升华】若用常规方法,方程两边同乘,去分母后的整式方程的解很难求出来.注意方程左右两边的分式的分子、分母,可以采用先把方程的左右两边分别通分的方法来解.
举一反三:
【变式】解方程.
【答案】
解:移项得,
两边同时通分得,
即,
因为两个分式分子相同,分式值相等,则分式分母相等.
所以,
,
,
,
∴ .
检验:当时,.
∴ 是原方程的根.
类型三、分式方程的增根
3、(1)若分式方程有增根,求值;
(2)若分式方程有增根,求的值.
【答案与解析】
解:(1)方程两边同乘,得.
∴ .
∴ .
由题意知增根为或,
∴ 或.
∴ 或.
(2)方程两边同乘,得.
∴ .
∴ .
∵ 增根为,
∴ .
∴ .
【总结升华】(1)在方程变形中,有时可能产生不适合原方程的根,这种根叫做原方程的增根.在分式方程中,使最简公分母为零的根是原方程的增根;(2)这类问题的解法都是首先把它们化成整式方程,然后由条件中的增根,求得未知字母的值.
举一反三:
【变式】是否存在实数x,使得代数式﹣与代数式1+的值相等.
【答案】
解:根据题意得:﹣=1+,
去分母得:x2﹣4x+4﹣16=x2﹣4+4x+8,
移项合并得:8x=﹣16,
解得:x=﹣2,
经检验x=﹣2是增根,分式方程无解,
所以不存在这样的实数x,使得代数式﹣与代数式1+的值相等.
类型三、分式方程的应用
4、(2019?娄底)甲、乙两同学的家与学校的距离均为3000米.甲同学先步行600米,然后乘公交车去学校、乙同学骑自行车去学校.已知甲步行速度是乙骑自行车速度的,公交车的速度是乙骑自行车速度的2倍.甲乙两同学同时从家发去学校,结果甲同学比乙同学早到2分钟.
(1)求乙骑自行车的速度;
(2)当甲到达学校时,乙同学离学校还有多远?网版权所有
【思路点拨】根据时间量之间的关系来列分式方程,即甲同学比乙同学早到2分钟.
【答案与解析】
解:(1)设乙骑自行车的速度为x米/分钟,则甲步行速度是x米/分钟,公交车的速度是2x米/分钟,根据题意得
+=﹣2,
解得:x=300米/分钟,
经检验x=300是方程的根,
答:乙骑自行车的速度为300米/分钟;
(2)∵300×2=600米,
答:当甲到达学校时,乙同学离学校还有600米.
【总结升华】此题主要考查了分式方程的应用,根据题意得到乙的运动速度是解题关键.
举一反三:
【变式】一慢车和一快车沿相同路线从A地到B地,慢车比快车早出发2小时,在离A地276公里处快车追上了慢车,慢车的速度是快车的,求慢车、快车的速度.
【答案】
解:设快车速度为 ,则慢车速度为
依题意,得,
去分母,得276×2=276×3-4,所以,
经检验知是原方程的解,所以,
答:慢车、快车的速度分别为46 、69.
【巩固练习】
一.选择题
1.下列关于的方程中,是分式方程的是( )
A. B.
C. D.
2.若分式方程的解为则等于( )
A. B.5 C. D.-5
3.(2019?海伦市校级模拟)若关于x的分式方程﹣1=无解,则m的值为( )
A.﹣l.5 B. 1 C.﹣l.5或2 D. ﹣0.5或﹣l.5
4.若关于的方程有增根,则的值是( )
A.3 B.2
C.1 D.-1
5.将公式(均不为零,且)变形成求的式子,正确的是( )
A. B.
C. D.
6.(2019?潍坊)若关于x的方程+=3的解为正数,则m的取值范围是( )
A.m< B.m<且m≠ C.m>﹣ D.m>﹣且m≠﹣
二.填空题
7.当=______时,方程的解为1.
8.(2019春?抚州期末)已知关于x的方式方程=2﹣会产生增根,则m= .
9.关于的方程的解为______.
10.(2019?咸宁)端午节那天,“味美早餐店”的粽子打9折出售,小红的妈妈去该店买粽子花了54元钱,比平时多买了3个,求平时每个粽子卖多少元?设平时每个粽子卖x元,列方程为 .
11.某人上山,下山的路程都是,上山速度,下山速度,则这个人上山和下山的平均速度是 .
12.若一个分数的分子、分母同时加1,得;若分子、分母同时减2,则得,这个分数是______.
三.解答题
13.已知关于的方程有一个正数解,求的取值范围.
14. 甲工人工作效率是乙工人工作效率的倍,他们同时加工1500个零件,甲比乙提前18个小时完工,问他们每人每小时各加工多少个零件?
15.(2019?沈阳)高速铁路列车已成为中国人出行的重要交通工具,其平均速度是普通铁路列车平均速度的3倍,同样行驶690km,高速铁路列车比普通铁路列车少运行了4.6h,求高速铁路列车的平均速度.
【答案与解析】
一.选择题
1. 【答案】C;
【解析】分式方程的重要特征:①是等式;②方程里含有分母;③分母中含有未知数.
2. 【答案】B;
【解析】原式化简为,将代入解得.
3. 【答案】D;
【解析】解:方程两边同乘x(x﹣3),得x(2m+x)﹣(x﹣3)x=2(x﹣3)
(2m+1)x=﹣6
x=﹣=0或x=3,
x=3时,m=﹣,
或2m+1=0,解得m=﹣.
故m的值为:﹣或﹣.
故选D.
4. 【答案】B;
【解析】将代入,解得.
5. 【答案】A;
【解析】,所以.
6. 【答案】B
【解析】去分母得:x+m﹣3m=3x﹣9,整理得:2x=﹣2m+9,解得:x=,
∵关于x的方程+=3的解为正数,
∴﹣2m+9>0,解得:m<,
当x=3时,x==3,解得:m=,故m的取值范围是:m<且m≠.
二.填空题
7. 【答案】;
【解析】将代入,解得.
8. 【答案】-1;
【解析】解:去分母得:x﹣3=2x﹣4+m,
由分式方程有增根,得到x﹣2=0,即x=2,
把x=2代入整式方程得:m=﹣1,
故答案为:﹣1.
9. 【答案】;
【解析】原方程化简为,所以.
10.【答案】+3=;
11.【答案】;
【解析】由题意上山和下山的平均速度为:.
12.【答案】;
【解析】设这个分数为,,,解之得:,所以这个分数是.
三.解答题
13.【解析】
解:方程两边同乘约去分母,
得.整理,得.
∵ ∴
解得且,
∴ 当且时,原方程有一个正数解.
14.【解析】
解:设乙工人每小时加工个零件,甲工人每小时加工个零件,
由题意,得:
整理得,,解得.
经检验,是原方程的根..
答:甲工人每小时加工125个零件,乙工人每小时加工50个零件.
15【解析】
解:设高速铁路列车的平均速度为xkm/h,
根据题意,得:,
去分母,得:690×3=690+4.6x,
解这个方程,得:x=300,
经检验,x=300是原分式方程的解,
答:高速铁路列车的平均速度为300km/h.