内容正文:
第五章 分式与分式方程 北师大版(2024)
5.3 分式方程
一、教学目标
1.经历探索分式方程解法的过程,理解“将分式方程转化为整式方程”的转化思想,掌握可化为一元一次方程的分式方程的一般解法与规范步骤.
2.通过对增根问题的探究,理解分式方程产生增根的根本原因,掌握分式方程验根的两种常用方法,养成解分式方程必须验根的良好习惯.
3.能熟练、规范地解分式方程,并能根据检验结果判断方程的根是否有效,提升代数运算能力与严谨的数学思维,为后续解决实际问题奠定基础.
二、教学重点及难点
重点:掌握可化为一元一次方程的分式方程的解法与步骤;掌握分式方程的验根方法.
难点:理解分式方程产生增根的原因;能规范完成分式方程的求解与检验全过程.
三、教学过程
【知识回顾】
教师提问:同学们,我们先来回顾几个旧知识,为今天的学习做准备.
还记得什么是方程的解吗?
求解一元一次方程的基本步骤是什么?
二元一次方程组怎么解?它的核心思想是什么?
【学生活动】学生结合之前所学,独立思考后举手回答:
方程的解:使方程左右两边相等的未知数的值.
一元一次方程步骤:去分母、去括号、移项、合并同类项、系数化为 1.
二元一次方程组解法:加减消元法、代入消元法;核心思想是转化,将二元转化为一元一次方程求解.
【师生互动】教师结合学生回答,重点强调“转化”思想,并板书:二元一次方程组转化成一元一次方程求解.
教师追问:我们要学的分式方程,含有分母且分母有未知数,能不能也通过转化,变成我们熟悉的一元一次方程来求解呢?
设计意图:通过分层回顾旧知,精准唤醒学生对方程解、解法步骤、转化思想的记忆,搭建新旧知识衔接的桥梁,通过追问激发学生对分式方程解法的探究欲望,为后续教学奠定基础.
【探究新知】
探究:分式方程的解法.
教师提问:我们来看上节课列出的分式方程:,大家思考:
(1) 如何把它转化为我们熟悉的整式方程?
(2) 怎样去分母?
(3) 在方程两边乘什么样的式子才能把所有分母都约去?
(4) 这样做的依据是什么?解分式方程最关键的问题是什么?
【学生活动】学生以小组为单位,围绕问题链展开讨论,结合一元一次方程的解法经验,尝试提出“去分母”的思路,思考如何选择合适的式子乘方程两边.
教师引导学生明确:
转化目标:将分式方程转化为一元一次方程来求解;
关键步骤:去分母;
方法:方程两边同乘所有分母的最简公分母;
依据:等式的基本性质(等式两边同时乘同一个不为 0 的数,等式仍然成立).
答案预设:
方程各分母最简公分母是:2x.
解:方程两边同乘 2x,得,
解得:.
教师提问:是原分式方程的解吗?
学生思考并尝试检验:将代入原分式方程中,左边=右边,
因此是原分式方程的解.
【典型例题】
例1. 解方程:.
教师点拨:化成一元一次方程来求解.
解:因为分式中分母不能为 0,所以 x≠2,且 x≠0.
方程的两边都乘 x(x-2),得x=3(x-2).
解这个方程,得 x=3.
检验:将 x=3 代入原方程,得
左边=1,右边=1,左边=右边.
所以,x=3 是原方程的根.
设计意图:通过探究与典型例题示范,引导学生自主掌握分式方程“去分母--解整式方程--检验”的完整流程,渗透“分式方程转化为整式方程”的核心思想,明确每一步的依据与注意事项,帮助学生形成规范、严谨的解题习惯
【探究新知】
探究:增根.
教师提问:你会解吗?小亮的解法如下.
小亮:方程的两边都乘 (x−2),得1-x=-1-2(x-2).
解这个方程,得x=2.
那么同学们,你认为 x=2 是原方程的根吗?与同伴交流.
【师生活动】学生独立尝试解方程,并代入检验,发现当x=2时,原方程的分母为 0,分式无意义,因此它不是原方程的根,教师引导学生分析原因.
教师讲解增根的概念:在这里,x=2 不是原方程的根,因为它使得原分式方程的分母为零,我们称它为原方程的增根.
增根产生的原因:
去分母时,方程两边同时乘的最简公分母是含有未知数的整式,当这个整式的值为零时,所得的整式方程的根会使原分式方程出现分母为零的现象. 因为当分母为零时,分式无意义,所以这个根不是原分式方程的根.
教师提问:既然解分式方程可能产生增根,那我们应该怎么办?
学生:检验.
教师追问:你能总结出分式方程的验根方法吗?
【师生活动】学生结合前面的例子,交流讨论,总结出两种验根方法,教师规范学生的表达并板书:
(1) 直接检验法:是将求得的根分别代入原分式方程的左边和右边进行检验. 直接检验法不仅能检验求得的根是否使原分式方程有意义,而且能检验求得的根是否正确.
(2) 公分母检验法:是把求得的根代入最简公分母中进行检验,若最简公分母为零,则不是原分式方程的根;若最简公分母不为零,则是原分式方程的根. 公分母检验法比较简单,因此被广泛运用.
设计意图:通过“解分式方程出现增根”的矛盾情境,引发学生认知冲突,让学生在自主探究与辨析中理解增根的概念及产生原因,突破本节课的难点;同时引导学生归纳出直接检验法与公分母检验法两种验根方式,明确验根是解分式方程必不可少的关键步骤.
【课堂互动】
教师提问:同学们,我们刚刚已经掌握了分式方程转化为整式方程的方法. 那么结合刚才的解题过程,大家想一想,解分式方程一般需要经过哪几个步骤?
【师生活动】学生结合解题经验,小组讨论交流,梳理出解分式方程的一般步骤,教师适时进行引导:
去分母:方程两边同乘所有分母的最简公分母,把分式方程转化为整式方程;
解整式方程:按照解一元一次方程的步骤(去括号、移项、合并同类项、系数化为 1),求出整式方程的解 x=a;
检验:把求得的整式方程的解 a 代入最简公分母中进行检验;
得出结论:
若最简公分母的值不为 0,则 a 是原分式方程的解;
若最简公分母的值为 0,则 a 不是原分式方程的解(是增根),原分式方程无解.
四、当堂检测
通过课件展示练习题,教师带着学生进行练习,进一步巩固新知.
五、课堂小结
今天我们学习了哪些知识?
1.分式方程的解法和步骤.
2.增根的概念和产生的原因.
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