内容正文:
第09讲 分式方程
内容导航——预习三步曲
第一步:学
析教材·学知识:教材精讲精析、全方位预习
练题型·强知识:核心题型举一反三精准练
第二步:记
串知识·识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步:测
过关测·稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1 : 分式方程的概念与解法
1.分式方程的概念
分式方程是指分母中含有未知数的方程。它是整式方程的延伸,其显著特征是方程的分母部分包含有待求解的未知数。例如,、 等都是分式方程,而像 这样分母中不含有未知数的方程则是整式方程,不属于分式方程范畴。
2.分式方程的解法
解分式方程的核心思路是将其转化为整式方程来求解,具体步骤如下:
1. 去分母:首先找到分式方程中所有分母的最简公分母,然后将方程两边同时乘以这个最简公分母,从而消除分母,把分式方程转化为整式方程。例如,对于方程 ,其最简公分母为 ,两边同乘 后得到 。
2. 解整式方程:按照整式方程(如一元一次方程)的求解方法进行计算,求出整式方程的解。对于上一步得到的整式方程 ,化简可得 ,进一步解得 。
3. 检验:由于在去分母的过程中,方程两边同乘的最简公分母可能为零,这会导致方程产生增根,因此必须对解得的结果进行检验。检验方法是将求得的未知数的值代入原分式方程的最简公分母中,如果最简公分母的值不为零,则该解是原分式方程的解;如果最简公分母的值为零,则该解是增根,原分式方程无解。例如,将 代入最简公分母 中,得到 ,所以 是原方程的解。
知识点2 :分式方程的增根
1.增根的概念
增根是指在解分式方程时,通过去分母将分式方程转化为整式方程后,所求得的整式方程的解,但这个解会使原分式方程的分母为零,因此它不是原分式方程的解,而是在转化过程中额外产生的根。
2.增根产生的原因
增根产生的根本原因是在去分母步骤中,方程两边同时乘以了一个含有未知数的整式(即最简公分母)。当这个整式的值为零时,相当于方程两边同时乘以零,这会改变原方程的等价性,从而可能产生增根。例如,解方程 ,最简公分母为 (x - 1)(x + 1),两边同乘后得到 ,解得 。将 代入最简公分母,(1 - 1)(1 + 1) = 0,所以 是增根,原方程无解。
3.增根的应用
在一些含有参数的分式方程问题中,可以利用增根来确定参数的值。具体方法是:先将分式方程转化为整式方程,然后根据增根使原方程分母为零的特点,求出增根的值,再将增根代入整式方程中,即可求出参数的值。例如,若分式方程 有增根,则增根为 。将原方程两边同乘 得到 ,化简为 ,即 。把 代入可得 ,解得 。
知识点3: 用分式方程解决问题
1.解题步骤
用分式方程解决实际问题的一般步骤与用整式方程解决问题类似,但需要特别注意检验解的合理性,不仅要检验解是否为分式方程的增根,还要检验解是否符合实际问题的情境。具体步骤如下:
1. 审题:仔细阅读题目,理解题意,明确题目中的已知量、未知量以及它们之间的数量关系。
2. 设未知数:根据题目要求,设出适当的未知数,通常设直接未知数,即问题中要求的量为未知数。
3. 列分式方程:根据题目中的等量关系,列出分式方程。这是解决问题的关键步骤,需要准确找出等量关系,并用含有未知数的代数式表示相关的量,从而列出方程。
4. 解方程:按照分式方程的解法,求出方程的解。
5. 检验:先检验所求的解是否为原分式方程的增根,若为增根,则原方程无解,需要重新检查解题过程;若不是增根,再检验该解是否符合实际问题的意义,如时间、长度、人数等不能为负数或零等。
6. 作答:写出答案,回答问题。
2.常见题型及示例
常见的用分式方程解决的问题包括行程问题、工程问题、销售问题等。
· 行程问题:基本等量关系为路程 = 速度×时间,常涉及相遇、追及以及速度变化等情况。例如,甲、乙两地相距 120 千米,一辆汽车从甲地开往乙地,原计划每小时行驶 x 千米,实际每小时比原计划多行驶 10 千米,结果提前 1 小时到达乙地。根据题意可列出方程:,解得 (经检验符合题意),即原计划每小时行驶 30 千米。
· 工程问题:基本等量关系为工作量 = 工作效率×工作时间,通常将总工作量看作单位“1”。例如,一项工程,甲单独做需要 x 天完成,乙单独做需要 天完成,两人合作 2 天后,剩下的工程由乙单独做还需要 3 天完成。根据题意可列出方程:,解得 (经检验符合题意),即甲单独做需要 10 天完成。
· 销售问题:涉及进价、售价、利润、利润率等概念,基本等量关系为利润 = 售价 - 进价.
【题型1 分式方程的定义】
例1.有下列方程:①;②;③;④.其中是分式方程的是( )
A.③④ B.①② C.①③ D.②④
例2.下列各式中,是分式方程的是( )
A. B.
C. D.
变式1.有下列方程:①;②;③;④.其中属于分式方程的是 .(请填写序号)
变式2.已知方程:①,②,③,④,⑤,⑥,其中分式方程有 .
变式3.判断下列方程是不是关于的分式方程(经审题可知,下列各方程的未知数均是字母).
(1);
(2);
(3)(是常数.);
(4).
【题型2 列分式方程】
例1.花江峡谷大桥是贵州交通的重要枢纽,全长约2890米.甲、乙两支施工队分别从大桥两端同时相向施工,甲队的施工效率是乙队的2倍,两队合作100天可完成大桥主体工程.设乙队每天施工米,下列分式方程中能正确表示题意的是( )
A. B.
C. D.
例2.《九章算术》记载了中国古代的“运粟之法”,其大意是:今有一批公粮,需运往距出发地的储粮站,若运输这批公粮比原计划每日多行,则提前1日到达储粮站.设运输这批公粮原计划每日行,则根据题意列出方程( )
A. B.
C. D.
变式1.某校组织八年级学生赴韶山开展研学活动,已知学校离韶山50千米.师生乘大巴车前往,某老师因有事情,推迟了10分钟出发,自驾小车以大巴车速度的1.2倍前往,结果同时到达.设大巴车的平均速度为x千米/时,则可列方程为 .
变式2.随着人们对网上购物的热衷程度日益增长,快递业务也随之快速增加,某快递公司为快递员更换了快捷的交通工具,公司投递快件的能力由每周件提高到每周件,平均每人每周比原来多投递件,若快递公司的快递员人数不变,求原来平均每人每周投递快件多少件?设原来平均每人每周投递快件件,则可列方程为 .
变式3.下图是学分式方程的应用时,老师板书的问题和两名同学所列方程.
八(1)班、八(2)班两班师生前往某园林参加义务植树活动.已知八(1)班每天比八(2)班多种10棵树.如果分配给八(1)班、八(2)班两班的植树任务分别是150棵和120棵,问两个班每天各植树多少棵,才能同时完成任务?
欣欣: 兰兰:
根据以上信息,回答下列问题:
(1)欣欣同学所列方程中的表示:___________________,它的等量关系是:___________________;兰兰同学所列方程中的表示:___________________,它的等量关系是:___________________;
(2)从以上两个同学所列方程中选择一个方程,回答老师提出的问题.
【题型3 解分式方程】
例1.分式方程的解为 ( )
A. B. C. D.
例2.对于实数m,n,定义一种新运算“※”:,这里等式右边是实数运算.例如:.则方程的解是( )
A. B. C. D.
变式1.方程的解为 .
变式2.定义一种新运算:对于任意的非零实数a,b,.若,则x的值为 .
变式3.解分式方程:.
【题型4 分式方程无解问题】
例1.若关于x的分式方程有增根,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
例2.若关于x的分式方程无解,则实数m的值是( )
A.0 B.2 C.-2 D.4
变式1.若关于x的分式方程无解,则m的值是 .
变式2.当 , 方程 会产生增根.
变式3.已知关于的方程.
(1)当此方程的解为时,求的值;
(2)当此方程会产生增根时,求的值.
【题型5 分式方程的应用——销售问题】
例1.为贯彻落实健康第一的指导思想,促进学生积极参加体育锻炼,养成良好的锻炼习惯.某校第一批为各班用400元购进跳绳,接着又用450元购进第二批跳绳,已知第二批跳绳数是第一批跳绳数的倍,且第二批每根跳绳进价比第一批的进价少5元,求第二批跳绳每根的进价是( )
A.10 B.15 C.20 D.25
例2.某学校篮球社团要购买一定数量的篮球,现有甲、乙两个商店销售某品牌篮球(篮球标价相同),国庆期间同时搞品牌促销活动,甲商店:购买篮球消费满700元,送两个篮球;乙商店:篮球单价打七折.如果到甲商店购买,正好能用720元经费买够数量;如果到乙商店购买,不仅能买够数量,还能剩48元,两位同学分别就两种方案给出了两个方程: ① ,② .其中x表示的意义是( )
A.均为篮球的数量
B.均为篮球的单价
C.方程①中的x表示篮球的数量,方程②中的x表示篮球的单价
D.方程①中的x表示篮球的单价,方程②中的x表示篮球的数量
变式1.在“母亲节”前夕,某花店用16000元购进第一批礼盒鲜花,上市后很快预售一空.根据市场需求情况,该花店又用7500元购进第二批礼盒鲜花.已知第二批所购鲜花的盒数是第一批所购鲜花的,且每盒鲜花的进价比第一批的进价少10元.则第二批鲜花每盒的进价是 元.
变式2.某果农将一种有机生态水果拓宽了市场,与去年相比,今年这种水果的产量增加了,每千克的平均批发价比去年降低了1元,批发销售总额比去年增加了.已知去年这种水果的批发销售总额为10000元,设这种水果今年每千克的平均批发价是x元,则可列方程为 .
变式3.哈密瓜是新疆某地特色时令水果,哈密瓜一上市,水果店老板用2160元购进一批哈密瓜,很快售完;老板又用了3700元购进第二批哈密瓜,所购件数是第一批的倍,但进价比第一批每件多了元.
(1)第一批哈密瓜每件进价是多少元?
(2)老板以每件225元的价格销售第二批哈密瓜,售出后,为了尽快售完,剩下的决定打八折促销,请问第二批哈密瓜赚了多少钱?
【题型6 分式方程的应用——行程问题】
例1.《九章算术》中有一道关于古代驿站送信的题目,其白话译文为:一份文件,若用慢马送到800里远的城市,所需时间比规定时间多1天;若改为快马派送,则所需时间比规定时间少2天,已知快马的速度是慢马的倍,求规定时间.设规定时间为x天,则下列分式方程正确的是( )
A. B.
C. D.
例2.甲、乙两人沿着阿克苏湿地公园总长度为的“健身步道”健步走,甲的速度是乙的1.2倍,甲比乙提前12分钟走完全程.设乙的速度为,则下列方程中正确的是( )
A. B.
C. D.
变式1.小红到离家2100米的学校参加联欢会,到学校时发现演出道具忘在家中,于是她马上步行回家取道具,随后骑自行车返回学校,已知小红骑自行车到学校比她从学校步行到家用时少20分钟,且骑自行车的平均速度是步行平均速度的3倍.设小红步行的平均速度为米/分,根据题意可得方程 .
变式2.已知从阳朔至鹿寨国道的路程为,现在高速路程缩短了,若走高速的平均车速是走国道的2.5倍,所花时间比走国道少用1.5小时,设走国道的平均车速为,则根据题意可列方程为 .
变式3.甲、乙两同学的家与学校的距离为3000米,甲同学先步行600米,然后乘公交车去学校,乙同学骑自行车上学校.已知甲步行速度是乙骑自行车速度的一半,公交车的速度是乙骑自行车速度的2倍.甲乙两人同时从家出发去学校,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)出发几分钟后,两人与学校的距离相等?
【题型7 分式方程的应用——数字问题】
例1.有一个分数,分母比分子的4倍少1,把分子加上1后,所得分数的值为.若设该分数的分子为x,依题意,下面所列方程正确的是( )
A. B. C. D.
例2.嘉琪准备完成题目:解方程.发现第一个分式的分母印刷不清,查阅答案后发现标准答案是,请你帮助嘉琪推断印刷不清的分母可能是( )
A. B. C. D.
变式1.一个分数的分母比它的分子大3,如果将这个分数的分子加上11,分母加上2,那么所得分数是原分数的倒数.若设原分数的分子为,则可列分式方程为 .
变式2.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 .
变式3.一个分数的分子比分母小6,如果分子分母都加1,则这个分数等于,求这个分数.
【题型8 分式方程的应用——工程问题】
例1.甲机器人做360个零件与乙机器人做480个零件所用的时间相同,已知这两种机器人每天共做140个零件,若设甲机器人每天做个零件,则符合题意的正确方程为( )
A. B.
C. D.
例2.某足球生产厂计划生产4800个足球,在生产完1200个后,采用了新技术,工作效率比原计划提高了,结果共用了21天完成全部任务.设原计划每天生产个足球,根据题意可列方程为( )
A. B.
C. D.
变式1.某市在旧城改造过程中,需要整修一段全长为的道路.为了尽量减少施工对城市交通所造成的影响,施工队实际工作效率比原计划提高了,结果提前完成任务,则原计划每小时修路 .
变式2.甲做180个机器零件比乙做240个机器零件所用的时间少,已知两人每小时共做70个零件,求甲、乙每小时各做多少个零件,设甲每小时做x个零件,可列方程 .
变式3.某一工程在招标时,接到甲、乙两个工程队的投标书,施工一天需付甲工程队工程款1.5万元,付乙工程队工程款1.1万元.工程领导们根据甲、乙两队的投标书测算,可有三种施工方案:
方案:甲队单独完成这项工程,刚好如期完成;
方案:乙队单独完成这项工程,比规定工期多用5天;
方案:若甲、乙两队合作4天后,余下的工程由乙队单独做,也正好如期完成.
求规定的工期是多少天?
【题型9 分式方程的应用——浓度问题】
例1.药店可以买到和两种浓度的酒精,通常人们选用的酒精对皮肤和一般物体表面消毒.现要将浓度为的酒精,稀释为的酒精,设需要加水.根据题意,下列方程正确的是( )
A. B. C. D.
例2.随着人们对生命健康的关注度的提高,医用酒精也逐渐成为家庭中的必备品.药店可以买到和两种浓度的酒精,人们通常选用的酒精对皮肤和一般物体表面消毒.现要将2浓度为的酒精,稀释为的酒精,设需要加水.根据题意,下列方程正确的为( )
A. B. C. D.
变式1.将一包果珍冲剂溶于100克水中冲泡成浓度是的饮料,这包冲剂有 克.
变式2.化学小组欲将浓度为的酒精溶液稀释为的酒精溶液.设需要加水,根据题意可列方程为 .
变式3.用蒸发的方法可以提高溶液的浓度.某化学实验室里有一瓶质量为40克的食盐水,其中含食盐4克,蒸发掉多少克水,可把食盐水的浓度提高到原来的两倍?
【题型10 分式方程的解为正负数】
例1.已知关于的分式方程的解为非负数,则的取值范围是( )
A. B. C.且 D.且
例2.若关于的方程的解为负数,则的取值范围是( )
A. B.
C.且 D.且
变式1.若关于的分式方程的解为正数,则的取值范围是 .
变式2.若数使关于的不等式组有且只有四个整数解,且使关于的方程的解为非负数,则符合条件的所有整数的和为 .
变式3.按要求解答下列各题:
(1)若关于的方程的解是正数,求的取值范围;
(2)关于的方程解是负数,求的取值范围;
(3)已知关于的方程有增根,求的值;
(4)若关于的分式方程无解,求的值.
【题型11 分式方程的解为整数】
例1.若关于x的不等式组无解,且关于y的分式方程的解为整数,则满足条件的整数a的值为( )
A.2或3 B.2或7 C.3 或4或7 D.2 或3或7
例2.若是整数,且关于的方程有整数根,则的值是( )
A.3或5 B.或5 C.或3 D.或
变式1.若整数使关于的分式方程的解为整数,且使关于的不等式组有解且最多有1个整数解,则符合条件的所有整数的和为 .
变式2.若整数k使一次函数的图象不经过第三象限,且k使关于x的方程的解是整数,则满足条件的所有整数k的值的和为
变式3.若关于x的不等式组有解且至多3个整数解,关于y的分式方程的解为整数,求符合条件的所有整数a的和.
【题型12 分式方程的规律】
例1.观察下列方程:(1);(2);(3);(4);…根据以上规律,第个方程以及它的解是( ).
A., B.,
C., D.,
例2.观察下面的变形规律:,,,,…回答问题:若,则的值为( )
A.100 B.98 C.1 D.
变式1.观察下列各式:;;;
请你类比上面三个等式反映的规律,解下列方程:
.该方程的解是 .
变式2.观察下面的变形规律:,,,,
解答下面问题:若,则的值为 .
变式3.根据规律答题.
小明同学在一次教学活动中发现:方程 的解为 方程 的解为 方程 的解为
以此类推:
(1)请你依据小明的发现,猜想关于x 的方程 的解是______;
(2)根据上述的规律,猜想由关于x 的方程 得到 ________;
(3)拓展延伸:由(2)可知,在解方程 时,可变形转化为 的形式求值, 按要求写出你的变形求解过程.
1.分式方程的解为( )
A. B. C. D.
2.用换元法解方程时,如果设,那么原方程可化为( )
A. B. C. D.
3.我国著名院士袁隆平被誉为“杂交水稻之父”,他在杂交水稻事业方面取得了巨大成就.某水稻研究基地统计,杂交水稻的亩产量比传统水稻的亩产量多400千克,总产量同为3000千克的杂交水稻种植面积比传统水稻种植面积少2亩.若设传统水稻亩产量为x千克,则下列方程正确的是( )(亩:市制土地面积计量单位)
A. B.
C. D.
4.若关于的分式方程的解为正数,则实数的取值范围是( )
A. B. C.且 D.且
5.定义运算:对于任意实数a、b、c,有.若关于x的分式方程的解是非负数,则m的取值范围是( )
A. B.且 C. D.且
6.方程的解为 .
7.若与互为倒数,则x的值为 .
8.若关于的分式方程有增根,则此分式方程的增根为 .
9.随着绿色发展理念的倡导,新能源汽车逐渐普及,市民对充电桩的使用需求日益增强,某停车场计划购买A、B两种型号的充电桩,已知B型充电桩比A型充电桩的单价多1万元,且用10万元购买A型充电桩与用12万元购买B型充电桩的数量相等.设A型充电桩的单价是x万元,那么根据题意可列方程 .
10.若关于的一元一次不等式组的解集为,且关于的分式方程的解为负整数,则所有满足条件的整数的值之和是 .
11.解方程
(1)
(2)
12.解分式方程:
(1);
(2).
13.“激情全运会,活力大湾区.”第十五届全国运动会于2025年11月9日在广州开幕.本届运动会的吉祥物“喜洋洋”和“乐融融”深受大家喜爱.在某文创商店,每件“喜洋洋”的价格比“乐融融”多30元,用880元购买“喜洋洋”吉祥物的数量是用290元购买“乐融融”吉祥物数量的2倍,求“喜洋洋”和“乐融融”两种吉祥物的单价.
14.某工程队承接了90万平方米的荒山绿化任务,为了迎接雨季的到来,实际的工作效率比原计划提高了,结果提前30天完成任务.求原计划每天绿化的面积.
15.某市需要铺设一段排水管道,甲施工队单独完成需要天,乙施工队单独完成需要天.现安排两队合作完成此项工程.
(1)若两队合作施工,多少天可以完成?
(2)实际施工中,甲队先单独工作若干天后,乙队加入,两队再共同工作天恰好完成任务.求甲队先单独工作了多少天?
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第二步:记
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过关测·稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1 : 分式方程的概念与解法
1.分式方程的概念
分式方程是指分母中含有未知数的方程。它是整式方程的延伸,其显著特征是方程的分母部分包含有待求解的未知数。例如,、 等都是分式方程,而像 这样分母中不含有未知数的方程则是整式方程,不属于分式方程范畴。
2.分式方程的解法
解分式方程的核心思路是将其转化为整式方程来求解,具体步骤如下:
1. 去分母:首先找到分式方程中所有分母的最简公分母,然后将方程两边同时乘以这个最简公分母,从而消除分母,把分式方程转化为整式方程。例如,对于方程 ,其最简公分母为 ,两边同乘 后得到 。
2. 解整式方程:按照整式方程(如一元一次方程)的求解方法进行计算,求出整式方程的解。对于上一步得到的整式方程 ,化简可得 ,进一步解得 。
3. 检验:由于在去分母的过程中,方程两边同乘的最简公分母可能为零,这会导致方程产生增根,因此必须对解得的结果进行检验。检验方法是将求得的未知数的值代入原分式方程的最简公分母中,如果最简公分母的值不为零,则该解是原分式方程的解;如果最简公分母的值为零,则该解是增根,原分式方程无解。例如,将 代入最简公分母 中,得到 ,所以 是原方程的解。
知识点2 :分式方程的增根
1.增根的概念
增根是指在解分式方程时,通过去分母将分式方程转化为整式方程后,所求得的整式方程的解,但这个解会使原分式方程的分母为零,因此它不是原分式方程的解,而是在转化过程中额外产生的根。
2.增根产生的原因
增根产生的根本原因是在去分母步骤中,方程两边同时乘以了一个含有未知数的整式(即最简公分母)。当这个整式的值为零时,相当于方程两边同时乘以零,这会改变原方程的等价性,从而可能产生增根。例如,解方程 ,最简公分母为 (x - 1)(x + 1),两边同乘后得到 ,解得 。将 代入最简公分母,(1 - 1)(1 + 1) = 0,所以 是增根,原方程无解。
3.增根的应用
在一些含有参数的分式方程问题中,可以利用增根来确定参数的值。具体方法是:先将分式方程转化为整式方程,然后根据增根使原方程分母为零的特点,求出增根的值,再将增根代入整式方程中,即可求出参数的值。例如,若分式方程 有增根,则增根为 。将原方程两边同乘 得到 ,化简为 ,即 。把 代入可得 ,解得 。
知识点3: 用分式方程解决问题
1.解题步骤
用分式方程解决实际问题的一般步骤与用整式方程解决问题类似,但需要特别注意检验解的合理性,不仅要检验解是否为分式方程的增根,还要检验解是否符合实际问题的情境。具体步骤如下:
1. 审题:仔细阅读题目,理解题意,明确题目中的已知量、未知量以及它们之间的数量关系。
2. 设未知数:根据题目要求,设出适当的未知数,通常设直接未知数,即问题中要求的量为未知数。
3. 列分式方程:根据题目中的等量关系,列出分式方程。这是解决问题的关键步骤,需要准确找出等量关系,并用含有未知数的代数式表示相关的量,从而列出方程。
4. 解方程:按照分式方程的解法,求出方程的解。
5. 检验:先检验所求的解是否为原分式方程的增根,若为增根,则原方程无解,需要重新检查解题过程;若不是增根,再检验该解是否符合实际问题的意义,如时间、长度、人数等不能为负数或零等。
6. 作答:写出答案,回答问题。
2.常见题型及示例
常见的用分式方程解决的问题包括行程问题、工程问题、销售问题等。
· 行程问题:基本等量关系为路程 = 速度×时间,常涉及相遇、追及以及速度变化等情况。例如,甲、乙两地相距 120 千米,一辆汽车从甲地开往乙地,原计划每小时行驶 x 千米,实际每小时比原计划多行驶 10 千米,结果提前 1 小时到达乙地。根据题意可列出方程:,解得 (经检验符合题意),即原计划每小时行驶 30 千米。
· 工程问题:基本等量关系为工作量 = 工作效率×工作时间,通常将总工作量看作单位“1”。例如,一项工程,甲单独做需要 x 天完成,乙单独做需要 天完成,两人合作 2 天后,剩下的工程由乙单独做还需要 3 天完成。根据题意可列出方程:,解得 (经检验符合题意),即甲单独做需要 10 天完成。
· 销售问题:涉及进价、售价、利润、利润率等概念,基本等量关系为利润 = 售价 - 进价.
【题型1 分式方程的定义】
例1.有下列方程:①;②;③;④.其中是分式方程的是( )
A.③④ B.①② C.①③ D.②④
【答案】B
【分析】本题考查的是分式方程的定义,熟知分母中含有未知数的方程叫做分式方程是解答此题的关键.
根据分式方程的定义对各方程进行逐一分析即可.
【详解】解:①是分式方程,符合题意;②是分式方程,符合题意;③是整式方程,不符合题意;④是整式方程,不符合题意.
其中是分式方程的是①②,
故选:B.
例2.下列各式中,是分式方程的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查分式方程的识别,解题的关键是掌握分式方程的定义:分母里含有未知数的方程叫做分式方程,注意:仅仅是字母不行,必须是表示未知数的字母.据此解答即可
【详解】解:A.是一元一次方程,故此选项不符合题意;
B.是分式方程,故此选项符合题意;
C.是一元一次方程,故此选项不符合题意;
D.是代数式,故此选项不符合题意.
故选:B.
变式1.有下列方程:①;②;③;④.其中属于分式方程的是 .(请填写序号)
【答案】②③
【分析】本题考查分式方程的判断,根据分母中含有未知数的方程叫做分式方程,进行判断即可.
【详解】解:①是整式方程;②是分式方程;③是分式方程;④是整式方程;
故符合题意的是②③;
故答案为:②③
变式2.已知方程:①,②,③,④,⑤,⑥,其中分式方程有 .
【答案】③④⑤
【分析】本题考查分式方程的定义,熟练掌握“分母中含有未知数的方程叫做分式方程”是解题的关键.根据分式方程的定义,逐个判断即可,要注意分式方程中分母是关于未知数的整式.
【详解】解:①②分母中不含未知数,不是分式方程;③④⑤分母中含有未知数,是分式方程;⑥根号下含有未知数,是无理方程,不是分式方程,
故答案为:③④⑤.
变式3.判断下列方程是不是关于的分式方程(经审题可知,下列各方程的未知数均是字母).
(1);
(2);
(3)(是常数.);
(4).
【答案】(1)不是
(2)是
(3)不是
(4)是
【分析】本题考查分式方程的定义,熟练掌握分式方程的定义是解题的关键.由分式方程的定义:分母中含有未知数的方程叫分式方程.根据定义结合选项即可求解.
【详解】(1)解:是整式方程,不是关于的分式方程;
(2)是关于的分式方程;
(3)是整式方程,不是关于的分式方程;
(4)是关于的分式方程
【题型2 列分式方程】
例1.花江峡谷大桥是贵州交通的重要枢纽,全长约2890米.甲、乙两支施工队分别从大桥两端同时相向施工,甲队的施工效率是乙队的2倍,两队合作100天可完成大桥主体工程.设乙队每天施工米,下列分式方程中能正确表示题意的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了由实际问题抽象出分式方程,找到相应的等量关系是解决问题的关键,注意工作时间=工作总量÷工作效率.
乙队每天施工米,甲队每天施工米,两队合作每天施工米,合作100天完成2890米,由此列方程即可.
【详解】解:设乙队每天施工米,则甲队每天施工米.
依题意得:.
故选:C.
例2.《九章算术》记载了中国古代的“运粟之法”,其大意是:今有一批公粮,需运往距出发地的储粮站,若运输这批公粮比原计划每日多行,则提前1日到达储粮站.设运输这批公粮原计划每日行,则根据题意列出方程( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查分式方程的应用,理解“提前”即原计划时间多于实际时间.
原计划每日行,实际每日行,原计划时间比实际时间多1日,据此列方程.
【详解】解:设原计划每日行x km,则原计划所需时间为日,实际所需时间为日.
∵实际比原计划提前1日到达,
∴,
故选B.
变式1.某校组织八年级学生赴韶山开展研学活动,已知学校离韶山50千米.师生乘大巴车前往,某老师因有事情,推迟了10分钟出发,自驾小车以大巴车速度的1.2倍前往,结果同时到达.设大巴车的平均速度为x千米/时,则可列方程为 .
【答案】
【分析】本题主要考查分式方程的应用,解题的关键是理解题意;根据题意,大巴车和小车行驶距离相同,但小车速度更快且晚出发,利用时间关系列方程即可.
【详解】解:设大巴车的平均速度为千米/时,则小车的平均速度为千米/时.大巴车行驶时间为小时,小车行驶时间为小时.老师晚出发10分钟,即小时,由于同时到达,因此大巴车行驶时间等于小车行驶时间加上晚出发时间,即.
故答案为:.
变式2.随着人们对网上购物的热衷程度日益增长,快递业务也随之快速增加,某快递公司为快递员更换了快捷的交通工具,公司投递快件的能力由每周件提高到每周件,平均每人每周比原来多投递件,若快递公司的快递员人数不变,求原来平均每人每周投递快件多少件?设原来平均每人每周投递快件件,则可列方程为 .
【答案】
【分析】本题考查分式方程的实际应用,关键是根据快递员人数不变建立等量关系,根据快递员人数不变,原来总投递量除以每人投递量等于现在总投递量除以每人投递量,列出分式方程.
【详解】解:设原来平均每人每周投递快件件,则现在平均每人每周投递快件件,
∵原来总投递量为3600件,现在总投递量为4800件,由于快递员人数不变,
∴.
故答案为:.
变式3.下图是学分式方程的应用时,老师板书的问题和两名同学所列方程.
八(1)班、八(2)班两班师生前往某园林参加义务植树活动.已知八(1)班每天比八(2)班多种10棵树.如果分配给八(1)班、八(2)班两班的植树任务分别是150棵和120棵,问两个班每天各植树多少棵,才能同时完成任务?
欣欣: 兰兰:
根据以上信息,回答下列问题:
(1)欣欣同学所列方程中的表示:___________________,它的等量关系是:___________________;兰兰同学所列方程中的表示:___________________,它的等量关系是:___________________;
(2)从以上两个同学所列方程中选择一个方程,回答老师提出的问题.
【答案】(1)八(2)班每天植树的棵树;八(1)班植树所花的天数八(2)班植树所花的天数;八(1)班植树150棵所花的天数;或八(2)班植树120棵所花的天数;八(1)班每天植树的棵数八(2)班每天植树的棵数10
(2)八年级(1)班每天植树50棵,八年级(2)班每天植树40棵,才能同时完成任务
【分析】此题考查了分式方程的应用及解分式方程,理解题意,找出题目中的等量关系是解题关键.
(1)结合方程及等量关系即可得出;结合两个方程可分别得出所列方程的等量关系;
(2)根据分式方程的解法分别求解两个方程即可得.
【详解】(1)欣欣同学所列方程中的表示:八(2)班每天植树的棵树,它的等量关系是:八(1)班植树所花的天数八(2)班植树所花的天数;
兰兰同学所列方程中的表示:八(1)班植树150棵所花的天数,它的等量关系是:八(1)班每天植树的棵数八(2)班每天植树的棵数 10(棵);
(2)解:选欣欣的方程:
方程两边同时乘以,得,
解方程,得.
经检验,是原分式方程的根.
此时,.
答:八(1)班每天植树50棵,八(2)班每天植树40棵,两个班才能同时完成任务.
选兰兰的方程:
方程两边同时乘以,得,
解方程,得.
经检验,是原分式方程的根.
此时,(棵),(棵).
答:八(1)班每天植树50棵,八(2)班每天植树40棵,才能同时完成任务.
【题型3 解分式方程】
例1.分式方程的解为 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了分式方程的求解,通过去分母,去括号,移项合并同类项,系数化为1,检验分母是否为零求出最后结果即可.
【详解】解:,
去分母得:,
去括号得:,
移项合并同类项得:,
系数化为1得:,
检验当时,分母且,
故方程解为,
故选:C.
例2.对于实数m,n,定义一种新运算“※”:,这里等式右边是实数运算.例如:.则方程的解是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了新定义运算,解分式方程.
根据新运算的定义,将方程转化为分式方程,然后求解.
【详解】解:∵,
∴,
即,
两边同乘,得:,
化简得:,
即:,
∴,
检验:当时,,
所以原方程的解为.
故选:D.
变式1.方程的解为 .
【答案】1
【分析】本题考查了解分式方程,熟练掌握解分式方程的步骤是解题的关键.左右两边同时乘以最简公分母,去分母,化为整式方程求解,并检验根.
【详解】解:
检验:当时,,
∴是原方程的解.
故答案为:1.
变式2.定义一种新运算:对于任意的非零实数a,b,.若,则x的值为 .
【答案】/
【分析】本题主要考查实数的概念及分式方程的解法,熟练掌握实数的概念及分式方程的解法是解题的关键;根据新运算的定义,将方程转化为分式方程,通过分子为零求解即可.
【详解】解:由定义可知:,
∴,
解得;
经检验,当时,分母,
故是方程的解;
故答案为.
变式3.解分式方程:.
【答案】
【分析】本题考查了解分式方程,分式方程去分母转化为整式方程,求出整式方程的解得到x的值,经检验即可得到分式方程的解.
【详解】解:,
方程两边乘,得
解得:.
检验:当时,.
所以,原分式方程的解为.
【题型4 分式方程无解问题】
例1.若关于x的分式方程有增根,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】本题考查了分式方程增根问题,熟练掌握分式方程的解法是解题关键.先将分式方程化成一元一次方程,分式方程有增根时,分母为零的值满足整式方程,代入求解.
【详解】解:∵原方程为,
两边同乘得:,
化简得:,
∵方程有增根,
∴,即,
代入整式方程:,
∴.
故选:B.
例2.若关于x的分式方程无解,则实数m的值是( )
A.0 B.2 C.-2 D.4
【答案】B
【分析】本题主要考查分式方程无解的条件,利用增根的情况为无解是解题的关键.
分式方程无解的情况通常为解出的根为增根(使分母为零),先简化分式方程,再得到分式方程有增根时x的值,最后求解m即可.
【详解】解:∵,
,
,
,
,
当时,原方程分母为零,即为增根,方程无解,
∴,解得:,
∴当时,方程无解,
故选:B.
变式1.若关于x的分式方程无解,则m的值是 .
【答案】6
【分析】本题考查了分式方程的解,分式方程无解需考虑整式方程无解或产生增根,本题整式方程恒有解,故仅需分析增根情况.
【详解】解:原方程可化为,即,
由分式值为零的条件,分子为零且分母不为零,得且,
即 且,
当时,分母为零,为增根,代入得,
解得,此时方程无解.
故答案为:6.
变式2.当 , 方程 会产生增根.
【答案】或
【分析】本题考查了解分别方程,以及分式方程的增根,理解分式方程产生增根的条件是解题的关键.通过求解方程,用m表示x,再令x等于使分母为零的值,求出m.
【详解】解:方程两边同时乘以公分母,得,
化简得,
当,即或时,分式方程有增根,
把代入得,,解得,
把代入得,,解得,
或时,方程 会产生增根.
变式3.已知关于的方程.
(1)当此方程的解为时,求的值;
(2)当此方程会产生增根时,求的值.
【答案】(1)
(2)0或4
【分析】本题考查分式方程的解与增根的概念.特别注意增根是使原方程分母为零的根,但在解方程过程中可能引入的无效解,需代入化简后的方程求出对应的值.
(1)把代入方程计算即可求出k的值;
(2)由分式方程有增根求出的值,分式方程去分母后代入计算即可求出的值.
【详解】(1)解:(1)∵方程的解为,
∴,
解得;
(2)由分式方程有增根,得到或,解得,
分式方程去分母得:,
把代入方程得:,解得:,
把代入方程得:,
故的值为0或4.
【题型5 分式方程的应用——销售问题】
例1.为贯彻落实健康第一的指导思想,促进学生积极参加体育锻炼,养成良好的锻炼习惯.某校第一批为各班用400元购进跳绳,接着又用450元购进第二批跳绳,已知第二批跳绳数是第一批跳绳数的倍,且第二批每根跳绳进价比第一批的进价少5元,求第二批跳绳每根的进价是( )
A.10 B.15 C.20 D.25
【答案】B
【分析】本题考查分式方程的应用.设第二批跳绳每根的进价为x元,则第一批进价为元.根据第二批跳绳数是第一批的1.5倍,列出方程求解.
【详解】设第二批跳绳每根的进价为元,则第一批跳绳每根的进价为元.
∵第一批跳绳数量为根,第二批跳绳数量为根,
且第二批跳绳数是第一批的1.5倍,
根据题意得,
解得:
经检验,是原方程的解,且符合题意.
∴第二批跳绳每根的进价是15元.
故选:B.
例2.某学校篮球社团要购买一定数量的篮球,现有甲、乙两个商店销售某品牌篮球(篮球标价相同),国庆期间同时搞品牌促销活动,甲商店:购买篮球消费满700元,送两个篮球;乙商店:篮球单价打七折.如果到甲商店购买,正好能用720元经费买够数量;如果到乙商店购买,不仅能买够数量,还能剩48元,两位同学分别就两种方案给出了两个方程: ① ,② .其中x表示的意义是( )
A.均为篮球的数量
B.均为篮球的单价
C.方程①中的x表示篮球的数量,方程②中的x表示篮球的单价
D.方程①中的x表示篮球的单价,方程②中的x表示篮球的数量
【答案】C
【分析】根据题意,得x表示篮球的数量时,单价分别表示为,根据单价相同建立方程;x表示篮球的单价,分别表示出篮球的数量为,建立方程即可.
本题考查了分式方程的应用,熟练掌握列方程是解题的关键.
【详解】解:设购买x个篮球,单价分别表示为,根据单价相同建立方程;
设篮球的单价为x,分别表示出篮球的数量为,建立方程.
故选:C.
变式1.在“母亲节”前夕,某花店用16000元购进第一批礼盒鲜花,上市后很快预售一空.根据市场需求情况,该花店又用7500元购进第二批礼盒鲜花.已知第二批所购鲜花的盒数是第一批所购鲜花的,且每盒鲜花的进价比第一批的进价少10元.则第二批鲜花每盒的进价是 元.
【答案】150
【分析】本题考查了分式方程的应用.
设第二批鲜花每盒的进价为x元,则第一批每盒进价为元,根据第二批所购鲜花的盒数是第一批所购鲜花的,列出方程求解即可.
【详解】解:设第二批鲜花每盒的进价是x元,则第一批每盒进价为元,
∴第一批购进的盒数为盒,第二批购进的盒数为盒.
∵第二批所购鲜花的盒数是第一批所购鲜花的,
∴,
解得:,
经检验,是原方程的解,且符合题意,
故第二批鲜花每盒的进价是150元.
故答案为:150.
变式2.某果农将一种有机生态水果拓宽了市场,与去年相比,今年这种水果的产量增加了,每千克的平均批发价比去年降低了1元,批发销售总额比去年增加了.已知去年这种水果的批发销售总额为10000元,设这种水果今年每千克的平均批发价是x元,则可列方程为 .
【答案】
【分析】本题考查了分式方程的应用,找准等量关系,正确列出分式方程是解题的关键.
设这种水果今年每千克的平均批发价是元,则去年每千克的平均批发价为元,由题意:今年这种水果的产量增加了,列出分式方程即可.
【详解】解:设这种水果今年每千克的平均批发价是元,则去年每千克的平均批发价为元,
由题意得:,
故答案为:.
变式3.哈密瓜是新疆某地特色时令水果,哈密瓜一上市,水果店老板用2160元购进一批哈密瓜,很快售完;老板又用了3700元购进第二批哈密瓜,所购件数是第一批的倍,但进价比第一批每件多了元.
(1)第一批哈密瓜每件进价是多少元?
(2)老板以每件225元的价格销售第二批哈密瓜,售出后,为了尽快售完,剩下的决定打八折促销,请问第二批哈密瓜赚了多少钱?
【答案】(1)第一批哈密瓜每件进价是元
(2)第二批哈密瓜赚了元
【分析】本题主要考查了分式方程的应用,找准等量关系,正确列出分式方程是解题的关键.
(1)设第一批哈密瓜每件进价是元,则第二批哈密瓜的进价是元,根据水果店老板用元购进一批哈密瓜,很快售完;老板又用了元购进第二批哈密瓜,所购件数是第一批的倍,列出分式方程,解方程即可;
(2)求出第二批哈密瓜的售价和件数,即可解决问题.
【详解】(1)解:设第一批哈密瓜每件进价是元,则第二批哈密瓜的进价是元,
根据题意得:,
解得:,
经检验,是原方程的解,且符合题意.
答:第一批哈密瓜每件进价是元.
(2)解:由(1)得:第二批哈密瓜的进价为(元),件数为(件),
所以第二批哈密瓜的利润为:(元).
答:第二批哈密瓜赚了元.
【题型6 分式方程的应用——行程问题】
例1.《九章算术》中有一道关于古代驿站送信的题目,其白话译文为:一份文件,若用慢马送到800里远的城市,所需时间比规定时间多1天;若改为快马派送,则所需时间比规定时间少2天,已知快马的速度是慢马的倍,求规定时间.设规定时间为x天,则下列分式方程正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查分式方程的应用,找准等量关系是关键;根据题意,慢马送信时间为天,速度为里/天;快马送信时间为天,速度为里/天.快马速度是慢马速度的倍,由此列出方程.
【详解】设规定时间为x天,则慢马所需时间为天,快马所需时间为天,
∵ 慢马速度为,快马速度为,
且快马速度是慢马速度的倍,
∴ ,
故选A
例2.甲、乙两人沿着阿克苏湿地公园总长度为的“健身步道”健步走,甲的速度是乙的1.2倍,甲比乙提前12分钟走完全程.设乙的速度为,则下列方程中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了由实际问题抽象出分式方程,设乙的速度为,则甲的速度为,根据时间路程速度结合甲比乙提前12分钟走完全程,即可得出关于x的分式方程,此题得解,找准等量关系,正确列出分式方程是解题的关键.
【详解】解:12分钟,
设乙的速度为,则甲的速度为,
根据题意,得:.
故选:D.
变式1.小红到离家2100米的学校参加联欢会,到学校时发现演出道具忘在家中,于是她马上步行回家取道具,随后骑自行车返回学校,已知小红骑自行车到学校比她从学校步行到家用时少20分钟,且骑自行车的平均速度是步行平均速度的3倍.设小红步行的平均速度为米/分,根据题意可得方程 .
【答案】
【分析】本题主要考查了分式方程的实际应用,设小红步行的平均速度为米/分,则骑自行车的平均速度为米/分,根据骑自行车到学校的时间比步行到家的时间少20分钟,利用速度、时间和路程的关系列出方程即可.
【详解】解:设小红步行的平均速度为米/分,则骑自行车的平均速度为米/分,
由题意得,,
故答案为:.
变式2.已知从阳朔至鹿寨国道的路程为,现在高速路程缩短了,若走高速的平均车速是走国道的2.5倍,所花时间比走国道少用1.5小时,设走国道的平均车速为,则根据题意可列方程为 .
【答案】
【分析】本题考查了分式方程在实际生活中的应用,根据走高速的时间比走国道的时间少1.5小时,利用时间、路程和速度的关系列出方程即可.
【详解】解:设走国道的平均车速为,则走高速的平均车速为.
根据题意,得 ,
故答案为:.
变式3.甲、乙两同学的家与学校的距离为3000米,甲同学先步行600米,然后乘公交车去学校,乙同学骑自行车上学校.已知甲步行速度是乙骑自行车速度的一半,公交车的速度是乙骑自行车速度的2倍.甲乙两人同时从家出发去学校,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)出发几分钟后,两人与学校的距离相等?
【答案】(1)乙骑自行车的速度为300米/分钟
(2)出发6分钟后,两人与学校的距离相等
【分析】本题考查了分式方程和一元一次方程的应用,解题的关键是正确理解题意,找到等量关系.
(1)设乙骑自行车的速度为x(米/分钟),则甲步行速度是(米/分钟),公交车的速度是2x(米/分钟),根据题意列方程即可得到结论;
(2)乙骑自行车的速度300米/分钟,甲步行速度150米/分钟,公交车速度600米/分钟,甲步行600米所需时间(分钟)设出发t分钟后,两人与学校的距离相等,乙与学校的距离为米,然后分类讨论列方程求解即可.
【详解】(1)解:设乙骑自行车的速度为x(米/分钟),则甲步行速度是(米/分钟),公交车的速度是2x(米/分钟),
根据题意得
解得:,
经检验是方程的根,且符合题意
答:乙骑自行车的速度为300米/分钟;
(2)解:由(1)可得,乙骑自行车的速度300米/分钟,甲步行速度150米/分钟,公交车速度600米/分钟
甲步行600米所需时间(分钟)
设出发t分钟后,两人与学校的距离相等,乙与学校的距离为米,
当时,甲与学校的距离为米,
设
解得(不合题意,舍去)
当时,甲与学校的距离为(米)
设
解得
∴出发6分钟后,两人与学校的距离相等.
【题型7 分式方程的应用——数字问题】
例1.有一个分数,分母比分子的4倍少1,把分子加上1后,所得分数的值为.若设该分数的分子为x,依题意,下面所列方程正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】分析题意,找到关键描述语,本题要弄清分子和分母的关系,然后根据关键语列出方程.
【详解】解:由题意可得:分母为,
∴,
故选:C
【点睛】本题主要考查分式方程,根据条件得到分母,然后根据题意列方程即可.
例2.嘉琪准备完成题目:解方程.发现第一个分式的分母印刷不清,查阅答案后发现标准答案是,请你帮助嘉琪推断印刷不清的分母可能是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了分式方程的解、解分式方程,熟练掌握相关知识点是解题的关键.设印刷不清的分母为,由题意得,得出,再逐项分析即可判断.
【详解】解:设印刷不清的分母为,
由题意得,,
解得:,
A、当时,,符合题意;
B、当时,,不符合题意;
C、当时,,不符合题意;
D、当时,,不符合题意;
故选:A.
变式1.一个分数的分母比它的分子大3,如果将这个分数的分子加上11,分母加上2,那么所得分数是原分数的倒数.若设原分数的分子为,则可列分式方程为 .
【答案】
【分析】本题考查分式方程的应用.根据题意,先表示出原分数的分母,再列出等量关系即可.
【详解】解:原分数的分子为
原分数的分母为
依题得.
故答案为:.
变式2.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 .
【答案】
【分析】设这个分数为,根据已知条件列两个方程,再这两解方程即可求解.
【详解】解:设这个分数为,
依题意得,,,
解之得:,
经检验,是的所列方程的解且符合题意,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了用方程解决问题,找出题中的等量关系是关键.
变式3.一个分数的分子比分母小6,如果分子分母都加1,则这个分数等于,求这个分数.
【答案】
【分析】设分子为x,则分母为(x+6),根据题意列出分式方程求解即可.
【详解】设分子为x,则分母为(x+6),
根据题意得,
方程两边都乘4(x+7),得
4x+4=x+7,
解得x=1,
经检验x=1为原方程的解,
则这个分数为.
【题型8 分式方程的应用——工程问题】
例1.甲机器人做360个零件与乙机器人做480个零件所用的时间相同,已知这两种机器人每天共做140个零件,若设甲机器人每天做个零件,则符合题意的正确方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查的是分式方程的应用,根据题意,甲做360个零件的时间等于乙做480个零件的时间,且甲、乙每天共做140个零件.设甲每天做x个零件,则乙每天做个零件.利用时间相等关系列方程.
【详解】解:∵ 甲做360个零件的时间为 ,
乙做480个零件的时间为 ,
∵时间相等,
∴ ,
即选项B正确.
故选:B
例2.某足球生产厂计划生产4800个足球,在生产完1200个后,采用了新技术,工作效率比原计划提高了,结果共用了21天完成全部任务.设原计划每天生产个足球,根据题意可列方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了分式方程的实际应用,设原计划每天生产个足球,则采用新技术后每天生产个足球,采用新技术前,生产时间为天,采用新技术后,生产时间为天,再根据一共用了21天完成任务即可列出对应的方程.
【详解】解:设原计划每天生产个足球,则采用新技术后每天生产个足球,
由题意得,,
故选:B.
变式1.某市在旧城改造过程中,需要整修一段全长为的道路.为了尽量减少施工对城市交通所造成的影响,施工队实际工作效率比原计划提高了,结果提前完成任务,则原计划每小时修路 .
【答案】
【分析】本题考查了分式方程的应用,找到等量关系并正确列出方程是关键,注意要检验;设原计划每小时修路x米,根据实际工作效率提高和提前8小时完成任务,列出关于时间的方程.
【详解】解:设原计划每小时修路x米,则实际每小时修路米.
原计划修路时间为小时,实际修路时间为小时.
由题意得:,
解得.
经检验是原分式方程的解.
故原计划每小时修路50米.
故答案为:50.
变式2.甲做180个机器零件比乙做240个机器零件所用的时间少,已知两人每小时共做70个零件,求甲、乙每小时各做多少个零件,设甲每小时做x个零件,可列方程 .
【答案】
【分析】本题考查了列分式方程.设甲每小时做个零件,则乙每小时做个零件,根据甲做180个零件的时间比乙做240个零件的时间少小时,列出方程即可.
【详解】解:设甲每小时做x个零件,则乙每小时做个零件,
则甲做180个零件的时间为小时,乙做240个零件的时间为小时.
由题意,甲的时间比乙的时间少小时,即.
故答案为:.
变式3.某一工程在招标时,接到甲、乙两个工程队的投标书,施工一天需付甲工程队工程款1.5万元,付乙工程队工程款1.1万元.工程领导们根据甲、乙两队的投标书测算,可有三种施工方案:
方案:甲队单独完成这项工程,刚好如期完成;
方案:乙队单独完成这项工程,比规定工期多用5天;
方案:若甲、乙两队合作4天后,余下的工程由乙队单独做,也正好如期完成.
求规定的工期是多少天?
【答案】
20天
【分析】本题考查分式方程的应用,解决本题的关键是根据方案建立等式.
通过设规定工期为x天,根据方案A与方案B可得到甲队与乙队单独完成的天数,根据方案C中甲、乙两队的工作量关系列出方程求解.
【详解】解:设规定工期为x天,则甲队单独完成需x天,乙队单独完成需天,
根据方案C,甲、乙两队合作4天后,余下的工程由乙队单独做正好完成,可列方程:
,
方程两边同乘,得:,
化简得:,
即,解得,
经检验,是原方程的解且符合题意,
答:规定的工期是20天.
【题型9 分式方程的应用——浓度问题】
例1.药店可以买到和两种浓度的酒精,通常人们选用的酒精对皮肤和一般物体表面消毒.现要将浓度为的酒精,稀释为的酒精,设需要加水.根据题意,下列方程正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了根据题意列分式方程.
根据列方程即可.
【详解】∵将浓度为的酒精,稀释为的酒精,设需要加水
∴,
故选:B.
例2.随着人们对生命健康的关注度的提高,医用酒精也逐渐成为家庭中的必备品.药店可以买到和两种浓度的酒精,人们通常选用的酒精对皮肤和一般物体表面消毒.现要将2浓度为的酒精,稀释为的酒精,设需要加水.根据题意,下列方程正确的为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据稀释前后溶质保持不变进行列式即可.本题考查了列分式方程解应用题,关键是了解浓度问题中的等量关系:浓度溶质质量溶液质量.
【详解】解:2浓度为的酒精中溶质的质量为,
加水后,溶液质量为,溶质质量保持不变,
∵浓度变为,
∴.
故选:C.
变式1.将一包果珍冲剂溶于100克水中冲泡成浓度是的饮料,这包冲剂有 克.
【答案】25
【分析】设这包冲剂有x克,根据浓度是得关于x的方程,解方程可得答案.
【详解】解:设这包冲剂有x克,
根据题意得:,
解得,
经检验,是分式方程的解,
答:这包冲剂有25克,
故答案为:25.
【点睛】本题考查了分式方程的应用,理解题意得出方程是解题关键.
变式2.化学小组欲将浓度为的酒精溶液稀释为的酒精溶液.设需要加水,根据题意可列方程为 .
【答案】
【分析】利用酒精的质量不变列方程即可.
【详解】解:设需要加水,
由题意得,
故答案为:.
【点睛】本题考查了分式方程的实际应用,准确理解题意,找到等量关系是解题的关键.
变式3.用蒸发的方法可以提高溶液的浓度.某化学实验室里有一瓶质量为40克的食盐水,其中含食盐4克,蒸发掉多少克水,可把食盐水的浓度提高到原来的两倍?
【答案】蒸发掉20克水,可把食盐水的浓度提高到原来的两倍
【分析】本题考查分式方程的应用,正确列出方程是解题的关键.设蒸发掉克水,可把食盐水的浓度提高到原来的两倍.根据前后的浓度关系列出方程求解即可,注意检验.
【详解】解:设蒸发掉克水,可把食盐水的浓度提高到原来的两倍.
依题意,得,
解方程,得.
经检验,是原方程的解
答:蒸发掉20克水,可把食盐水的浓度提高到原来的两倍
【题型10 分式方程的解为正负数】
例1.已知关于的分式方程的解为非负数,则的取值范围是( )
A. B. C.且 D.且
【答案】D
【分析】本题考查了分式方程的解及分式有意义的条件,同时考虑解的非负性和分母不为零的限制条件是解题的关键.
解分式方程,得到,根据解为非负数和分母不为零的条件,得到且.
【详解】解:解方程,
去分母,得,
整理得,
∴(其中),
∵方程的解为非负数,
∴,即,
∴,解得,
∵分母,
∴,即,解得,
∴且.
故选:D.
例2.若关于的方程的解为负数,则的取值范围是( )
A. B.
C.且 D.且
【答案】B
【分析】本题考查了解分式方程,解一元一次不等式,解分式方程是关键;首先将原方程化简,利用分母关系合并项,然后求解出x关于m的表达式,再根据解为负数的要求得到m的范围,同时考虑分母不为零的约束.
【详解】解:∵原方程为,
∴方程化为,
即,
两边同乘(且),得,
解得:;
∵方程的解为负数,即,
∴,
∴,
解得:,
∵分母,即,
∴,
即,
∴;
∵当时,自动满足,
∴;
故m的取值范围为;
故选:B.
变式1.若关于的分式方程的解为正数,则的取值范围是 .
【答案】且
【分析】本题考查了解分式方程.
先通过分母变形化简分式方程,再求解得到x关于m的表达式,根据解为正数及分母不为零的条件列不等式求m的取值范围
【详解】解:原方程可化为,
即,
两边同乘得,
整理得,
解得:
可知且,
∵关于的分式方程的解为正数,
∴,
∵分子为负,
∴分母,即;
由得,解得,
综上且.
故答案为:且.
变式2.若数使关于的不等式组有且只有四个整数解,且使关于的方程的解为非负数,则符合条件的所有整数的和为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了根据不等式组的解集情况求参数,根据分式方程解的情况求参数,熟练掌握解不等式组和分式方程的方法是解题的关键.首先解不等式组,得到解集为,要求有且只有四个整数解,即,从而得到;再解分式方程,得到,要求解为非负数且,从而得到且;综合两者,整数 为,求和即可.
【详解】解:第一个不等式,
两边乘6得:,
化简得:,
第二个不等式,
化简得:,
因此不等式组的解集为:,
要求不等式组有且只有四个整数解,即,需满足,
解得:;
解分式方程,
方程化为,
即,
解得:(其中,故),
要求解为非负数,即,故,
综合不等式组和分式方程的条件得:且,
整数为,
则和为:.
故答案为:1.
变式3.按要求解答下列各题:
(1)若关于的方程的解是正数,求的取值范围;
(2)关于的方程解是负数,求的取值范围;
(3)已知关于的方程有增根,求的值;
(4)若关于的分式方程无解,求的值.
【答案】(1)且
(2)且
(3)的值为或或
(4)或
【分析】本题考查了分式方程的解以及解分式方程,分式方程有增根和无解时求字母的值,解题的关键是掌握相关知识.
(1)先解分式方程得到,再根据该分式方程的解为正数得到,且,即可求解;
(2)先解分式方程得到,再根据该分式方程的解为负数得到,且,即可求解;
(3)先解分式方程得到,再根据该分式方程有增根得到或或,即可求解;
(4)先解分式方程得到,再根据该分式方程无解,可得或,即可求解.
【详解】(1)解:
,
该分式方程的解为正数,
,且,
解得且;
(2)解:
,
方程有解,且解为负数,
,且,
且;
(3)解:
,
该方程有增根,
或或.
的值为或或;
(4)解:
,
分式方程无解,
或,
或.
【题型11 分式方程的解为整数】
例1.若关于x的不等式组无解,且关于y的分式方程的解为整数,则满足条件的整数a的值为( )
A.2或3 B.2或7 C.3 或4或7 D.2 或3或7
【答案】D
【分析】本题考查一元一次不等式组的解,分式方程的解,先解不等式组,再解分式方程,从而确定a的取值,进而解决此题.
【详解】解:解不等式组,得:,
∵不等式组无解,
∴,
∴,
分式方程,
方程的两边同时乘,得,,
整理得,,
∴,
∵方程有整数解,
∴或或或,
∴或或或或或或或,
∵,
∴,
∴或或,
故选:D.
例2.若是整数,且关于的方程有整数根,则的值是( )
A.3或5 B.或5 C.或3 D.或
【答案】A
【分析】本题主要考查解分式方程,解分式方程,用含m的代数式表示x,根据整数的意义可得m的值.解题的关键是将分式方程转化为整式方程,求出方程的解.
【详解】解:
去分母得:
化简得:
当时,
方程有整数根,的值是整数,
当时,,方程的根;
当时,,方程的根(增根,舍去);
当时,,方程的根;
当时,,方程的根(增根,舍去).
故选:A.
变式1.若整数使关于的分式方程的解为整数,且使关于的不等式组有解且最多有1个整数解,则符合条件的所有整数的和为 .
【答案】3
【分析】本题主要考查了解一元一次不等式组和分式方程.先解分式方程,根据分式方程的解为整数,求出的整数值,再解不等式组,求出的取值范围,最后对的值进行取舍,求出它们的和即可.
【详解】解:,
方程两边同时乘得:
,
,
,
,
关于的分式方程的解为整数,
或,且,
解得:或0或3或,且,
或3或,
,
由①得:,
由②得:,
不等式组的解集为:,
关于的不等式组,则有解且最多有1个整数解,
,
解得:,
综上可知:或3,
符合条件的所有整数的和为:,
故答案为:3.
变式2.若整数k使一次函数的图象不经过第三象限,且k使关于x的方程的解是整数,则满足条件的所有整数k的值的和为
【答案】
【分析】本题考查一次函数的性质、分式方程的解,解答本题的关键是明确题意,求出满足条件的k的值,利用一次函数的性质和分式方程的知识解答.先利用一次函数的性质列不等式组求解k的范围,再解分式方程可得结合分式方程的解为整数确定k的值,从而可得答案.
【详解】解:∵一次函数的图象不经过第三象限,
解得,
∴整数解为
解分式方程
∴
整理得:
得,
∵关于x的分式方程的解是整数,
∴或或且
∴满足条件的整数k为0,,,3,,
又∵的整数解为
综上可知,满足条件的所有整数k的值为,0,
则满足条件的所有整数k的值的和为
故答案为:.
变式3.若关于x的不等式组有解且至多3个整数解,关于y的分式方程的解为整数,求符合条件的所有整数a的和.
【答案】
【分析】本题考查了一元一次不等式组、分式方程,熟练掌握不等式组和分式方程的解法是解题关键.
解不等式组得出,结合不等式组有解且最多有3个整数解,求出,解分式方程得出,结合关于y的分式方程有整数解,得出a的取值,再求和即可得解.
【详解】解:解不等式组得,即不等式组的解集为,
∵不等式组有解且最多有3个整数解,小于4的连续3个整数是3、2、1,
∴,
解得:,
解关于y的分式方程得,
∵关于y的分式方程有整数解,
∴,
∴,即,解得,
∴符合条件的整数a为,4,7,10,
∴所有整数a的和为.
【题型12 分式方程的规律】
例1.观察下列方程:(1);(2);(3);(4);…根据以上规律,第个方程以及它的解是( ).
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【分析】先由所给方程找出规律,根据规律写出第个方程再求该方程的解.
【详解】解:(1)可化为;(2)可化为;(3)可化为;
经观察,第个方程为:.
将方程两边同乘以,得
,即.
由题意知
经检验是原方程的解,
故选:B.
【点睛】本题考查了方程的规律及其解,解题的关键是应先根据所给方程找出规律,根据规律列出第个方程,最后求解.
例2.观察下面的变形规律:,,,,…回答问题:若,则的值为( )
A.100 B.98 C.1 D.
【答案】B
【分析】根据题目中给出的等式可以找到规律,找出规律,即第n个等式为,本题得以解决.
【详解】
,
经检验,x=98是原方程的解,
故答案选B.
【点睛】本题考查了规律开题——数字的变化类,解分式方程,解答本题的关键是明确题意,发现题目中数字的变化特点,写出相应的等式.
变式1.观察下列各式:;;;
请你类比上面三个等式反映的规律,解下列方程:
.该方程的解是 .
【答案】
【分析】本题主要考查了解分式方程和数字的变化类,解题关键是找出已知条件中各式的规律,熟练掌握解分式方程的一般步骤.根据已知条件中的等式,找出规律,方程两边同时乘2,然后按照规律计算方程的左边,再按照解分式方程的方法求出x,并进行检验即可.
【详解】解:;
;
;
;
,
,
,
,
,
,
解得:,
经检验是原方程的解,
故答案为:.
变式2.观察下面的变形规律:,,,,
解答下面问题:若,则的值为 .
【答案】998
【分析】本题考查了规律题—数字的变化类,解分式方程,解答本题的关键是明确题意,发现题目中数字的变化特点,写出相应的等式;
根据给定的变形规律,将求和中的每一项拆分为两个分数的差,通过(裂项相消法)化简求和式,得到关于的方程,解方程即可.
【详解】解:
由方程得:
经检验, 满足分母不为零的条件;
故答案为: 998.
变式3.根据规律答题.
小明同学在一次教学活动中发现:方程 的解为 方程 的解为 方程 的解为
以此类推:
(1)请你依据小明的发现,猜想关于x 的方程 的解是______;
(2)根据上述的规律,猜想由关于x 的方程 得到 ________;
(3)拓展延伸:由(2)可知,在解方程 时,可变形转化为 的形式求值, 按要求写出你的变形求解过程.
【答案】(1)
(2)或
(3)
【分析】本题主要考查分式的运算,理解材料提示的计算方法,掌握分式的混合运算是解题的关键.
(1)根据材料提示方法计算即可;
(2)根据材料提示的计算方法计算;
(3)根据题意原式变形得,结合材料提示的计算方法即可求解.
【详解】(1)解:根据题意,方程 的解是,
故答案为:;
(2)解:猜想关于的方程得到或,
故答案为:或;
(3)解:,
变形得,,整理得,,
∴或,
解得,.
1.分式方程的解为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查分式方程的求解,通过交叉相乘化为整式方程并求解,再检验整式方程的解是否为增根即可.
【详解】解:
,
解得,
检验:当时,,
故原分式方程的解为;
故选:B.
2.用换元法解方程时,如果设,那么原方程可化为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了分式方程,
根据,可得,即可得出答案
【详解】解:∵,
∴,
所以原方程可化为.
故选:C
3.我国著名院士袁隆平被誉为“杂交水稻之父”,他在杂交水稻事业方面取得了巨大成就.某水稻研究基地统计,杂交水稻的亩产量比传统水稻的亩产量多400千克,总产量同为3000千克的杂交水稻种植面积比传统水稻种植面积少2亩.若设传统水稻亩产量为x千克,则下列方程正确的是( )(亩:市制土地面积计量单位)
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查分式方程的应用,解题的关键是找准等量关系,正确列出分式方程.
设传统水稻亩产量为x千克,则杂交水稻亩产量为千克,根据亩产量和种植面积的关系,杂交水稻种植面积比传统水稻少2亩,列出方程.
【详解】设传统水稻亩产量为x千克,则杂交水稻亩产量为千克
根据题意得,.
故选:B.
4.若关于的分式方程的解为正数,则实数的取值范围是( )
A. B. C.且 D.且
【答案】C
【分析】本题考查了分式方程的解,解分式方程得到,根据解为正数且分母不为零确定取值范围.
【详解】解:
,
方程的解为正数,
,
又分母,即,
,
且,
故选:C.
5.定义运算:对于任意实数a、b、c,有.若关于x的分式方程的解是非负数,则m的取值范围是( )
A. B.且 C. D.且
【答案】B
【分析】本题主要考查分式方程的含参数问题,新定义问题,熟练掌握分式方程的解法是解题的关键.
根据题意先求出分式方程的解,然后根据方程的解为非负数可进行求解.
【详解】解:∵
∴
解得,
∵解为非负数,
∴
∴,
∵,
∴,即,
∴,
∴且.
故选:B.
6.方程的解为 .
【答案】
【分析】本题考查了分式方程,先将分式方程化为整式方程,再解这个整式方程并将的值代入分母检验.
【详解】解:,
,
,
检验:当时,,
是原方程的解.
7.若与互为倒数,则x的值为 .
【答案】
【分析】本题考查解分式方程,根据题意列出分式方程,并按分式方程解法求解即可得到答案.
【详解】若与互为倒数,
则,
去分母:
解得:,
经检验,是原分式方程的解,
故答案为:.
8.若关于的分式方程有增根,则此分式方程的增根为 .
【答案】
【分析】本题考查的是求解分式方程的增根,根据增根的含义可得,再进一步求解即可.
【详解】解:∵分式方程有增根,
∴,
∴,
故答案为:.
9.随着绿色发展理念的倡导,新能源汽车逐渐普及,市民对充电桩的使用需求日益增强,某停车场计划购买A、B两种型号的充电桩,已知B型充电桩比A型充电桩的单价多1万元,且用10万元购买A型充电桩与用12万元购买B型充电桩的数量相等.设A型充电桩的单价是x万元,那么根据题意可列方程 .
【答案】
【分析】本题考查分式方程的应用,关键是根据购买数量相等列出方程.设A型充电桩的单价是万元,则B型充电桩的单价为万元,根据用10万元购买A型充电桩与用12万元购买B型充电桩的数量相等,列出方程即可.
【详解】解:设A型充电桩的单价是万元,则B型充电桩的单价为万元,
根据题意得,
故答案为:.
10.若关于的一元一次不等式组的解集为,且关于的分式方程的解为负整数,则所有满足条件的整数的值之和是 .
【答案】
【分析】本题主要考查了根据不等式组的解集求参数,根据分式方程的解的情况求参数,通过解一元一次不等式组得到,解分式方程得到,根据解为负整数且,找出满足条件的整数并求和即可得到答案.
【详解】解:
解不等式①得,
解不等式②得,
∵关于的一元一次不等式组的解集为,
∴,
∴;
去分母得,解得,
∵关于的分式方程的解为负整数,
∴是负整数,且
∴是小于0的偶数,且,
∴a是小于0的奇数,且,
又∵,
∴a的值可以为,
∴所有满足条件的整数的值之和是,
故答案为:.
11.解方程
(1)
(2)
【答案】(1)
(2)无解
【分析】本题考查了分式方程的解法,解题关键是不能忽视验根.
(1)先去分母化为整式方程,再求解并验根;
(2)先去分母化为整式方程,再求解并验根.
【详解】(1)解:去分母,得,
解得:,
经检验是分式方程的根;
(2)
去分母,得,
解得:,
经检验是分式方程的增根,原方程无解.
12.解分式方程:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)无解
【分析】本题考查了解分式方程,熟练掌握解方程的基本步骤是解题的关键,特别是注意验根.
(1)根据解分式方程的基本步骤解答即可;
(2)根据解分式方程的基本步骤解答即可.
【详解】(1)解:
方程两边同乘,去分母得
移项,合并同类项,得,
检验:当时,,
∴是原分式方程的解;
(2)解:
方程两边同乘,去分母得
移项,合并同类项,得,
检验:当时,,
∴是原分式方程的增根,原分式方程无解.
13.“激情全运会,活力大湾区.”第十五届全国运动会于2025年11月9日在广州开幕.本届运动会的吉祥物“喜洋洋”和“乐融融”深受大家喜爱.在某文创商店,每件“喜洋洋”的价格比“乐融融”多30元,用880元购买“喜洋洋”吉祥物的数量是用290元购买“乐融融”吉祥物数量的2倍,求“喜洋洋”和“乐融融”两种吉祥物的单价.
【答案】购买一个“喜洋洋”的单价为88元,购买一个“乐融融”的单价为58元
【分析】本题考查分式解应用题,读懂题意,找准等量关系列出分式方程求解是解决问题的关键.
设购买一个“乐融融”的单价为元,则购买一个“喜洋洋”的单价为元.由用880元购买“喜洋洋”吉祥物的数量是,用290元购买“乐融融”吉祥物数量是,然后根据题意列出分式方程,求解后验根即可得到答案.
【详解】解:设购买一个“乐融融”的单价为元,则购买一个“喜洋洋”的单价为元.
根据题意得,
解得.
经检验,是原方程的解,且符合题意.
(元),
答:购买一个“喜洋洋”的单价为88元,购买一个“乐融融”的单价为58元.
14.某工程队承接了90万平方米的荒山绿化任务,为了迎接雨季的到来,实际的工作效率比原计划提高了,结果提前30天完成任务.求原计划每天绿化的面积.
【答案】
0.6万平方米
【分析】本题主要考查分式方程的应用,根据题意列出分式方程是解题的关键.
设原计划每天绿化的面积为x万平方米,根据题意列出分式方程,解方程即可.
【详解】解:设原计划每天绿化的面积为x万平方米,则实际每天绿化的面积为 万平方米,
∴依题意得:
解得.
经检验是原方程的解,且符合题意.
答:原计划每天绿化的面积是0.6万平方米.
15.某市需要铺设一段排水管道,甲施工队单独完成需要天,乙施工队单独完成需要天.现安排两队合作完成此项工程.
(1)若两队合作施工,多少天可以完成?
(2)实际施工中,甲队先单独工作若干天后,乙队加入,两队再共同工作天恰好完成任务.求甲队先单独工作了多少天?
【答案】(1)天
(2)天
【分析】本题考查了工程问题的应用,核心是利用“工作效率工作时间工作量”的关系,通过设未知数建立方程求解.熟练掌握工作效率、工作时间与工作量的数量关系是解题关键.
(1)先确定甲、乙两队的工作效率,再根据“两队合作的工作量之和总工作量”列方程求解合作完成时间;
(2)先设甲队单独工作的时间,再结合“甲单独完成的工作量两队合作完成的工作量总工作量”列方程求解.
【详解】(1)解:甲施工队单独完成需要天,乙施工队单独完成需要天,
甲施工队每天完成,乙施工队每天完成,
设两队合作施工天可以完成,
则,
解得:,
答:若两队合作施工,天可以完成.
(2)解:由(1)得,甲施工队每天完成,乙施工队每天完成,
设甲队先单独工作了天,
则,
解得:,
答:甲队先单独工作了天.
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