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      例談分式方程的“增根”與“無解”問題

      2022-05-30 10:48:04韓永年
      語數外學習·初中版 2022年7期
      關鍵詞:公分母一元二次方程分母

      韓永年

      在解分式方程問題時,經常會碰到“增 根”或“無解”的情形.許多同學對這兩個概念混淆不清,認為分式方程無解或有增根是同樣的概念.事實上,“增根”與“無解”是兩個不同的數學概念.抓住概念本質是理解概念的關鍵.下面,筆者就分式方程的“增根”與“無 解”問題進行了剖析,希望同學們能夠理解兩者的概念,掌握不同問題的解法.

      一、分式方程的“增根”問題

      分式方程的“增根”是在去分母的過程中,方程兩邊同乘了一個能使最簡公分母為零的整式,致使未知數的取值范圍擴大,從而產生了增根,所以在得出分式方程的解后往往需要進行檢驗,若經過驗證發(fā)現(xiàn)是增根,則應舍去;若此“增根”是分式方程唯一的解,則說明該分式方程無解.一般而言,分式方程產生“增根”,應滿足如下兩個條件:一是去分母時,能使方程兩邊同時乘以的最簡公分母等于零;二是能使分式方程轉化后的整式方程成立.

      例 1

      解:(1)方程兩邊同時乘以最簡公分母x(x + 1),

      可得2x2 - 2=(x + 1)2,

      整理可得x2 - 2x - 3=0,解得x1=3,x2=-1.

      經檢驗,當x2=-1時,分母為0,原方程無意義,所以x2=-1為增根,應舍去,

      所以原方程的解為x=3.

      (2)方程兩邊同時乘以最簡公分母 (x + 3)? (x - 3),

      可得3(x + 3)-6x=4(x - 3),

      整理可得x=3.

      經檢驗,當x=3時,原方程無意義,

      所以x=3為增根,應舍去,

      所以原方程無解.

      (3)原分式方程兩邊同時乘以最簡公分母(x - 4)(x + 4),

      可得4(x + 4)+mx=5(x - 4),

      整理可得(1 - m)x=36.

      因為原分式方程有增根,

      所以(x - 4)(x + 4)=0,

      所以x=4或x=- 4是整式方程(1 - m)x=36的根,

      所以,

      解得m=- 8或m=10.

      評注:分式方程的“增根”必定使方程兩邊同時乘以的最簡公分母等于0,但是并非同時乘以的最簡公分母等于0的未知數的值,都是分式方程的增根,也不是所有的分式方程都會產生增根.

      二、分式方程的“無解”問題

      分式方程無解是指不管未知數取何值時,都無法使得分式方程兩邊的值相等.一般情況下,當分式方程出現(xiàn)無解時,同學們需要注意如下兩種情況:一是把原來的分式方程轉化為整式方程后,該整式方程無解,則原分式方程無解;二是把原來的分式方程轉化為整式方程后,該整式方程有解,但此解是原方程的增根(能使最簡公分母為0),所以原分式方程亦無解.

      例2

      解:(1)方程兩邊同時乘以最簡公分母x + 4,

      可得x - 3=5 - x + 2(x + 4),

      整理得0=16,

      顯然,該整式方程無解,

      所以原分式方程無解.

      (2)原分式方程兩邊同時乘以最簡公分母 (x - 1)(x + 2),

      可得2(x + 2)-(kx + 3)=5(x - 1),

      整理可得:(k + 3)x=6.

      因為原方程無解,所以需要討論如下兩種情況:

      ① 當k=- 3時,所得的整 式 方 程為0·x=6,顯然方程是無解的,所以原分式方程無解.

      ② 當k≠- 3時,所得的整式方程有解,且x=6 k + 3為原分式方程的增根,

      所以有6 k + 3=1或6 k + 3=-2,

      解得k=3或k=- 6.

      綜上所述,當k=- 3或k=3或k=- 6時,原分式方程無解.

      (3)證明:方程兩邊同乘以最簡公分母x(x - 1),

      可得x(x - 4t)+4t2 + 2t=x - 1,

      整理可得x2 -(4t + 1)x + 4t2 + 2t + 1=0.

      因為△=(4t + 1)2 - 4(4t2 + 2t + 1)=-3<0,

      所以整理后的方程無實數解,

      所以不論實數t 取何值時,原分式方程無實數解.

      評注:當分式方程無解時,該分式方程可能有增根,也可能沒有增根;當分式方程去分母后所得的整式方程無解時,分式方程一定無解;當分式方程去分母后所得的整式方程為一元二次方程,需要對分式方程的無解、有解以及增根等情況進行探討,如果該一元二次方程沒有實數解,則表明該分式方程無解.

      從這兩道例題可以看出,分式方程有增根與無解是完全不同的兩個概念.分式方程與去分母后得到的整式方程是不等價的,這就是分式方程要驗根的重要原因.同學們在解題時要用心區(qū)別,仔細辨析,明確其差異,準確把握數學概念,從而提高解分式方程的準確性.

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