内容正文:
冀教(2024)版数学8年级上册
第十二章 分式和分式方程
12.4 分式方程
1.经历从实际问题中建立分式方程的过程.
2.了解分式方程、分式方程的解、分式方程的增根.
3.会解分式方程,理解分式方程有时可能无解的原因,并掌握分式方程的验根方法.
分式方程的核心是把分式转化为整式方程求解,且必须验根避免增根问题,同时它在实际场景中应用广泛。下面以幻灯片形式,系统呈现其概念、解法、应用题及易错点,方便全面学习:
# 幻灯片分页内容:12.4 分式方程
## 第1页:导入——认识分式方程
- 回顾旧知:先给出整式方程示例$2x + 3 = 7$、$3x - 2y = 5$,强调其分母不含未知数;再对比呈现$\frac{1}{x}=2$、$\frac{2}{x - 1}=\frac{3}{x}$,引导观察分母特点。
- 概念引出:提问“这类分母含未知数的方程是什么?和整式方程有何区别?”,进而给出分式方程定义:**分母里含有未知数或含未知数整式的有理方程**。
- 学习目标:掌握分式方程的解法,理解增根的意义,能列分式方程解决行程、工程等实际问题。
## 第2页:核心解法——三步法求解分式方程
解分式方程的核心思路是**转化思想**,即将分式方程化为整式方程,具体分三步,且验根是必不可少的环节。
1. **去分母,化整式方程**
先对分母因式分解(若可分解),确定最简公分母(系数取最小公倍数,未知数取最高次幂,因式取各因式乘积),再方程两边同乘最简公分母,消去分母得整式方程。注意:不含分母的整式项也要乘最简公分母,避免漏乘。
2. **解整式方程**
按一元一次方程等常规解法,通过去括号、移项、合并同类项、系数化为1求出未知数的值。
3. **验根,定结果**
将整式方程的解代入最简公分母,若最简公分母不为0,该解是原分式方程的根;若为0,该解是增根,原方程无解。
## 第3页:基础题型1——常规分式方程求解
### 例题解析
- 例题1:解方程$\frac{2}{x}=\frac{3}{x + 1}$
解:第一步,最简公分母为$x(x + 1)$,两边同乘得$2(x + 1)=3x$;第二步,去括号移项得$2x + 2 = 3x$,解得$x = 2$;第三步,验根:将$x = 2$代入$x(x + 1)=2×3 = 6≠0$,故$x = 2$是原方程的解,注明$x≠0$且$x≠ -1$。
- 例题2:解方程$\frac{1}{x - 2}+3=\frac{x - 1}{2 - x}$
解:第一步,化简分母,$2 - x=-(x - 2)$,最简公分母为$x - 2$,两边同乘得$1 + 3(x - 2)=-(x - 1)$;第二步,去括号得$1 + 3x - 6=-x + 1$,移项合并得$4x = 6$,解得$x=\frac{3}{2}$;第三步,验根:代入$x - 2=\frac{3}{2}-2=-\frac{1}{2}≠0$,故$x=\frac{3}{2}$是原方程的解,注明$x≠2$。
## 第4页:进阶题型2——含增根的分式方程问题
### 核心认知
增根是去分母后整式方程的解,但会使原分式方程分母为0,导致原方程无意义,其产生原因是去分母时同乘的最简公分母可能为0,扩大了未知数取值范围。
### 例题解析
- 例题3:解方程$\frac{x}{x - 1}-\frac{1}{x^2 - 1}=1$
解:第一步,因式分解分母$x^2 - 1=(x + 1)(x - 1)$,最简公分母为$(x + 1)(x - 1)$,两边同乘得$x(x + 1)-1=(x + 1)(x - 1)$;第二步,展开化简得$x^2 + x - 1=x^2 - 1$,解得$x = 0$;第三步,验根:代入最简公分母得$(0 + 1)(0 - 1)=-1≠0$,故$x = 0$是原方程的解。
- 例题4:解方程$\frac{3}{x - 2}=\frac{1}{x}$
解:两边同乘$x(x - 2)$得$3x=x - 2$,解得$x=-1$;验根:$x(x - 2)=(-1)×(-3)=3≠0$,$x=-1$是原方程的解。
- 例题5:解方程$\frac{2}{x - 3}=\frac{1}{x + 3}+\frac{6}{x^2 - 9}$
解:最简公分母为$(x + 3)(x - 3)$,同乘得$2(x + 3)=x - 3 + 6$;解得$x=-3$;验根:代入最简公分母得$0$,故$x=-3$是增根,原方程无解。
## 第5页:拓展题型——分式方程的实际应用
分式方程常用于解决行程、工程等实际问题,解题步骤为“审—设—列—解—验—答”,验根时既要判断是否为增根,也要验证是否符合实际意义。
### 例题解析
- 例题6(行程问题):甲、乙两地相距828km,直达快车速度是普通快车的1.5倍,普通快车先出发2h,直达快车却早到4h,求两车速度。
解:设普通快车速度为$x$km/h,则直达快车为$1.5x$km/h;根据时间关系列方程$\frac{828}{x}-\frac{828}{1.5x}=2 + 4$;解得$x = 46$;验根:$x≠0$且$1.5x≠0$,符合实际;故普通快车速度46km/h,直达快车速度$1.5×46 = 69$km/h。
- 例题7(工程问题):某工程甲队单独做比乙队单独做少用5天,若两队合作3天可完成,求乙队单独完成需几天?
解:设乙队单独完成需$x$天,则甲队需$x - 5$天;列方程$3(\frac{1}{x}+\frac{1}{x - 5})=1$;解得$x = 15$($x=2$舍去,因甲队工期不能为负);验根符合题意,故乙队单独完成需15天。
## 第6页:高频易错点辨析——避坑指南
1. **去分母漏乘整式项**
- 错误:解方程$\frac{1}{x - 1}=1+\frac{2}{x}$时,误化为$x=x(x - 1)+2(x - 1)$;
- 正确:两边同乘$x(x - 1)$,得$x=x(x - 1)+2(x - 1)$?不,正确应为$x = x(x - 1) + 2(x - 1)$?更正:原方程右边1需乘公分母,正确转化为$x = x(x - 1) + 2(x - 1)$?实际正确步骤:$\frac{1}{x - 1}=1+\frac{2}{x}$同乘$x(x - 1)$得$x = x(x - 1) + 2(x - 1)$。
2. **忽略验根步骤**
- 错误:解完直接写结果,未判断增根;
- 正确:无论结果如何,必须验根,这是分式方程求解的必要步骤。
3. **最简公分母确定错误**
- 错误:解方程$\frac{1}{2x^2y}+\frac{3}{xy^2}=1$时,误取公分母$2x^3y^3$;
- 正确:最简公分母为$2x^2y^2$。
4. **实际应用未验证实际意义**
- 错误:行程问题解得速度为负数未舍去;
- 正确:解需符合实际,如速度、时间、人数等不能为负或零。
## 第7页:分层课堂练习——巩固提升
1. **基础题**:解方程$\frac{1}{x}+1=\frac{3}{x}$(答案:$x = 2$,$x≠0$)
2. **提高题**:解方程$\frac{5}{x - 1}-\frac{3}{x + 1}=0$(答案:$x = -4$,$x≠±1$)
3. **拓展题**:某工厂计划生产一批零件,原效率每天生产10个,实际效率提高20%,结果提前2天完成,求零件总数(答案:120个)
## 第8页:课堂小结
- 核心概念:分母含未知数的有理方程是分式方程,与整式方程的核心区别在于分母是否含未知数。
- 核心解法:“去分母化整式方程—解整式方程—验根”,验根是避免增根的关键。
- 实际应用:聚焦行程、工程等题型,紧扣等量关系建模,兼顾增根检验和实际意义验证,形成完整解题逻辑。
学习目标
学生活动一 【一起探究】
1.上述问题中有哪些等量关系?
(1)小红乘公共汽车的时间+小红步行的时间
=小红上学路上的时间;
(2)公共汽车的速度=9×小红步行的速度.
探究新知
2.根据你所发现的等量关系,设未知数并列出方程.
如果设小红步行的速度为x km/h,那么公共汽车的速度为9x km/h,
根据等量关系(1),可得到方程+ 1.
探究新知
2.根据你所发现的等量关系,设未知数并列出方程.
如果设小红步行的时间为x h,那么她乘公共汽车的时间为(1-x) h,
根据等量关系(2),可得到方程=9× .
探究新知
上面得到的方程与我们已学过的方程有什么不同?这两个方程有哪些共同特点?
学生活动二 【大家谈谈】
探究新知
分式方程的定义
分母中含有未知数的方程叫做分式方程.
归纳:(1)分式方程的两个特点:
①方程中含有分母;②分母中含有未知数.
探究新知
(2)分母中是否含有未知数是分式方程与整式方程的根本区别,是区分分式方程和整式方程的依据.
(3)分式方程的分母中含有未知数,而不是一般的字母参数.
探究新知
问题:我们学习过整式方程的解法,试着解下面这个分式方程.
.
解:方程两边同乘(30+v)(30-v),得
90 (30-v)=60 (30+v),
解得 v=6.
检验:将v=6代入原分式方程中,左边==右边,
因此v=6是原分式方程的解.
探究新知
在这里使得分式方程等号两端相等的未知数的值叫做分式方程的解(也叫做分式方程的根).
探究新知
例1 解方程:
(1)=9× ;(2) +
解:(1) 方程两边同乘x(1-x),得36x=18(1-x).
解这个整式方程,得 x= .
经检验,x= 是原分式方程的解.
巩固练习
例1 解方程:
(1)=9× ;(2) +
解: (2) 方程两边同乘9x,得36+18=9x,
解这个整式方程,得x=6.
经检验,x=6 是原分式方程的解.
巩固练习
下列是小华解方程 的过程:
方程两边同乘x-1,得x+1=-(x-3)+(x-1).
解这个整式方程,得x=1
你认为x=1是方程 的解吗?为什么?
学生活动三 【观察与思考】
探究新知
分式方程根的检验:
在解分式方程时,首先是通过去分母将分式方程转化为整式方程,并解这个整式方程,然后要将整式方程的根代入分式方程(或公分母)中检验.当分母的值不等于0 时,这个整式方程的根就是分式方程的根;当分母的值为0 时,分式方程无解,我们把这样的根叫做分式方程的增根.
探究新知
例2 解方程: .
解:方程两边同乘x+2,得2- (2-x)=3(x+2),
解这个整式方程,得 x=-3,
经检验,x=-3是原分式方程的解.
巩固练习
小红家到学校的路程为38km.小红从家去学校总是先乘公共汽车,下车后再步行2km,才能到学校,路途所用时间是1h.已知公共汽车的速度是小红步行速度的9倍,求小红步行的速度.
导入新课
3.分式方程的增根:
(1)分式方程有增根时的应用:①最简公分母为0,求增根;②将增根代入整式方程求其他参数.
(2)分式方程无解:
①分式方程有增根;②化为的整式方程无解.
回顾反思
1.解方程-
解:方程两边同乘( )( ),得
( ) ( 9.
解这个整式方程,得 .
经检验, 是原分式方程的解.
当堂训练
1. 在;; ;
; 中,分式方程有( )
B
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
2. [2024广东]方程 的解是( )
D
A. B.
C. D.
返回
考试考法
19
3. [2024济宁]解分式方程 时,去分母变
形正确的是( )
A
A. B.
C. D.
返回
考试考法
20
4. 秦始皇统
一度量衡意义重大,这一举措
A
A. B.
C. D.
极大地方便了生产与生活.如图①和图②,欣欣通过对比两把
不同刻度的直尺说明了其中的原因,并进行如下探究:将两
把直尺有刻度的一侧紧贴,则由两幅图可得方程为( )
返回
考试考法
21
5. 已知关于的分式方程无解,则 的值为
( )
A
A. 或 B.
C. 或 D.
6.若关于的方程的解是,则 的值为____.
返回
考试考法
22
7.[2025沧州月考]关于的方程 的解为非负
数,则 的取值范围是_______________.
且
【点拨】方程两边同乘,得 ,解
得 .
由题意得,且 ,
解得且 .
返回
考试考法
23
8. 教材P23习题 解方程:
(1) ;
【解】两边同乘,得 .
解这个整式方程,得 .
检验:当时, ,
是原方程的增根.
原方程无解.
考试考法
24
(2) .
两边同乘 ,
得 .
解这个整式方程,得 .
检验:当时, ,
原方程的解为 .
返回
考试考法
25
9. 对于实数, ,定义一种新运
算“☆”为:☆.例如:1☆,则方程 ☆
的解是( )
C
A. B.
C. D.
返回
考试考法
26
10.如图是一个电脑运算程序图,当输入不相等的, 后,按
照程序图运行,会输出一个结果.当, 时,输出的
结果为2,则 的值为_______.
或10
考试考法
27
本节课我们主要学习了哪些内容?与同学交流你的想法。
1.分式方程的定义:
分母中含有未知数的方程叫做分式方程
2.解分式方程:
解分式方程的一般步骤:一化 二解 三检验
课堂小结
谢谢观看!
$