内容正文:
18.5 分式方程
第1课时 解分式方程
1. 理解分式方程的概念,掌握分式方程的解法,会检验一个数是不是分式方程的解.(重点)
2. 体会分式方程通过去分母转化为整式方程中的转化思想.(难点)
学 习 目 标
为解决章引言中提出的问题,我们通过设未知数,用分式表示问题中的量,根据问题中的等量关系得到了方程
方程①的分母中含有未知数,像这样分母中含未知数的方程叫作分式方程 . 我们以前学习的方程都是整式方程,它们的未知数不在分母中.
①
新 课 导 入
分式方程的特征:
分母中含有未知数的方程叫作分式方程.
(1)是方程;
(2)方程中含有分母;
(3)分母中含有未知数.
分式方程的概念:
讲 授 新 课
如何解分式方程①呢?
利用去分母将分式方程转化为整式方程求解.
我们已经熟悉一元一次方程等整式方程的解法,但是分式方程的分母中含未知数,因此解分式方程是一个新的问题. 能否将分式方程化为整式方程呢? 我们自然会想到通过“去分母”实现这种转变.
思 考
分式方程①中各分母的最简公分母是(30+v)(30-v). 把方程①的两边乘最简公分母可化为整式方程,得
90(30-v)=60(30+v).
解得
v =6
检验:将v=6代入①中,左边= ,右边= ,这时左、右两边的值相等,因此v=6是分式方程①的解.
由此可知,江水的流速为6 km/h.
“利用最简公分母去分母”
将方程①化成
整式方程的关键
步骤是什么?
合 作 探 究
运用上述“去分母化为整式方程”的方法解分式方程
你发现了什么问题?
类似于解分式方程①,在分式方程②的两边乘最简公分母(x-5)(x+5),去分母得整式方程
x+5=10.
解得
x=5.
, ②
合 作 探 究
将x=5代入②,分母x-5和x2-25的值都为0,相应的分式无意义. 因此,x=5虽然是整式方程x+5=10的解,但不是分式方程 = 的解. 实际上,这个分式方程无解.
合 作 探 究
比较解分式方程①和②的过程,为什么分式方程①去分母后所得整式方程的解就是①的解,而分式方程②去分母后所得整式方程的解却不是②的解呢?
分式方程 = 中隐含条件x2-25≠0,当将分式方程转化为整式方程时,这一条件就不存在了,实际上,在将方程 = 转化为整式方程时,将原来分式方程的解的范围扩大了,会产生所得整式方程的解不是分式方程的解的情况,也就是分式方程无解.
思 考
解分式方程去分母时,方程两边要乘同一个含未知数的式子 (最简公分母). 方程①两边乘 (30+v) (30-v),得到整式方程,它的解为v=6. 当v=6时,最简公分母(30+v) (30-v)≠0,这就是说,去分母时,①两边乘了同一个不为0的式子,因此所得整式方程的解与①的解相同.
合 作 探 究
方程②两边乘(x-5)(x+5),得到整式方程,它的解为x=5. 当x=5时,最简公分母(x-5)(x+5)=0,这就是说,去分母时,②两边乘了同一个等于0的式子,这时所得整式方程的解使②分母为0,因此这样的解不是②的解.
将分式方程转化为整式方程,若整式方程的解使分式方程的最简公分母为0,则这个解叫作原分式方程的增根.
合 作 探 究
一般地,解分式方程时,去分母后所得整式方程的解有可能使原方程中分母为0,因此应做如下检验:
将整式方程的解代入最简公分母,如果最简公分母的值不为0,则整式方程的解是原分式方程的解;否则,这个解不是原分式方程的解.
新 知 小 结
1.在方程的两边都乘以最简公分母,约去分母,化成
整式方程;
2.解这个整式方程;
3.把整式方程的解代入最简公分母,如果最简公分母
的值不为0,则整式方程的解是原分式方程的解,
否则需舍去;
4.写出原方程的解.
简记为:“一化二解三检验”.
“去分母法”解分式方程的步骤:
新 知 小 结
例1 解方程.
解:方程两边乘 x(x-3),得
2x = 3x-9.
解得x = 9.
检验:当x = 9时, x(x-3) ≠ 0.
所以,原分式方程的解为x = 9.
检验是必不可少的一步.
典 例 精 析
例2 解方程.
解:方程两边乘(x-1)(x+2),得
x(x+2)-(x-1)(x+2)=3.
解得 x=1.
检验:当 x=1时,(x-1)(x+2)=0,因此 x=1不是原分式方程的解.
所以,原分式方程无解.
典 例 精 析
解方程:
解:
(1)
方程两边乘2(x-1),得
2x+4(x-1)=3.
解得 x=.
检验:当x=时,2(x-1)≠0.
因此x=是原分式方程的解.
针 对 练 习
解方程:
解:
(2)
方程两边乘(x-3),得
2-x=-1+6(x-3).
解得 x=.
检验:当x=时,x-3=0.
因此x=不是原分式方程的解.
所以原方程无解.
针 对 练 习
解分式方程的一般步骤如下:
分式方程
去分母
整式方程
解整式方程
x=m
最简公分母为0
x=m是分式方程的解
最简公分母不为0
x=m不是分式方程的解
目标
检验
新 知 小 结
D
2.要把方程化为整式方程,方程两边可以同乘以( )
A.3y-6 B.3y C.3(3y-6) D.3y(y-2)
1.下列关于x的方程中,是分式方程的是( )
A. B. C. D.
D
随 堂 检 测
3.解方程:
(1); (2).
解:(1)方程两边乘x(x-2),得
2x=3x-6.
解得
x=6.
检验:当x=6时,x(x-2)≠0.
所以,原分式方程的解为x=6.
(2)去分母,得
解得x=.
检验:把x=代入x(x+1)=.
所以原方程的解为x=.
x2+(x+1)(x-1)=2x(x+1).
随 堂 检 测
4.若关于x的方程无解,求m的值.
解:方程两边同乘以x-2,得
2-x+m=2x-4.
合并同类项,得3x=6+m,
∴m=3x-6.
∵该分式方程无解,
∴x=2,
∴m=0.
随 堂 检 测
5.若关于x的方程解为正数,求m的取值范围.
解:方程两边同乘以(x-2),得2-x+m=2x-4.
合并同类项,得3x=6+m,
∴x=.
由题意得,该分式方程有解,且解为正数,
>0且.
∴m>-6且m≠0.
随 堂 检 测
定义
分式方程
分母中含有未知数的方程叫作分式方程
一化(分式方程转化为整式方程);
二解(解整式方程);
三检验(代入最简公分母看是否为零)
解法
课 堂 总 结
18.5 分式方程
第2课时 分式方程的实际应用
1.理解数量关系正确列出分式方程.(难点)
2.在不同的实际问题中能审明题意设未知数,列分式程解决实际问题.(重点)
学 习 目 标
1.解分式方程:;
解:方程两边都乘以2(x-2),得
2+2(x-2)=x+1
解得:x=3
检验:当x=3时,2(x-2)=2≠0,
∴x=3是原方程的解.
2.列方程解决实际问题的步骤: ;
审、设、列、解、答
复 习 导 入
3.我们所学过的应用题类型:
(1)行程问题:基本公式: ;
(2)数字问题:在数字问题中要掌握十进制数的表示法;
(3)工程问题:基本公式: ;
(4)顺水逆水问题:顺水速度= ,
逆水速度= ;
(5)利润问题:基本公式: .
路程=速度×时间以及它的两个变式
工作量=工时×工效以及它的两个变式
船速+水速
船速-水速
利润率=
利润=售价-进价,
复 习 导 入
问题:一艘轮船顺水航行40千米所用的时间与逆水航行30千米所用的时间相同,若水流速度为3千米/时,求轮船在静水中的速度.
分析:设轮船在静水中的速度为x千米/时,则顺水航行的速度为____千米/时,逆水航行的速度为____千米/时,
顺水航行的时间为____时,逆水航行的时间为_______时,根据题意,可得方程_______________.
(x+3)
(x-3)
合 作 探 究
解:设轮船在静水中的速度为x千米/时,根据题意列方程得
解这个方程得:x=21.
检验:当x=21时,(x+3)(x-3)≠0,并且也符合题意.
答:轮船在静水中的速度为21千米/时.
检验是必须的一步,而且是两方面的检验.
合 作 探 究
列分式方程解应用题的一般步骤:
1.审:分析题意,找出数量关系和相等关系.
2.设:选择恰当的未知数,注意单位和语言完整.
3.列:根据数量和相等关系,正确列出方程.
4.解:认真仔细解这个分式方程.
5.验:检验.
6.答:注意单位和语言完整.
新 知 小 结
例1 两个工程队共同参加一项筑路工程,甲队单独施工1个月完成总工程的三分之一,这时增加了乙队,两队又共同工作了半个月,总工程全部完成.哪个队的施工速度快?
分析:甲队1个月完成总工程的 ,设乙队如果单独施工1个月完成总工程的 ,那么甲队半个月完成总工程的_____,乙队半个月完成总工程的_____,两队半个月完成总工程的_______,再加上甲队单独施工1个月的工程量等于总工程量.
典 例 精 析
解:设乙队如果单独施工1个月完成总工程的 .依题意得
方程两边同乘6x,得2x+x+3=6x,解得:x=1
检验:当x=1时6x≠0,x=1是原分式方程的解,且符合题意.
答:由上可知,若乙队单独施工1个月可以完成全部任务,
而甲队1个月完成总工程的 ,可知乙队施工速度快.
典 例 精 析
例2 某列列车平均提速 v km/h.用相同的时间,列车提速前行驶 s km,提速后比提速前多行驶 50 km,提速前列车的平均速度是多少?
分析:这里的字母 v,s 表示已知数据,设提速前列车的平均速度为 x km/h,那么提速前列车行驶 s km 所用时间为 h,提速后列车的平均速度为 km/h,提速后列车运行(s+50)km所用时间为 h.根据行驶时间的等量关系可以列出方程.
(x+v)
典 例 精 析
解: 设提速前这次列车的平均速度为 x km/h,则提速前它行驶 s km所用时间为 h;提速后列车的平均速度为(x+v)km/h,提速后它行驶(s+50)km 所用时间为 h.
根据行驶时间的等量关系,得
.
方程两边乘x(x+v),得s(x+v)=x(s+50).
解得: .
典 例 精 析
检验:由v,s都是正数,得x= 时x(x+v)≠0.
所以原分式方程的解为x= .
答:提速前列车的平均速度为 km/h.
典 例 精 析
(1)在实际问题中,有时题目中包含多个相等数量关系,在列方程时一定要选择一个能够体现全部(或大部分)题意的相等关系;
(2)在检验过程中,不仅检验所得的解是否为原分式方程的解,还要检验这个解在实际问题中是否具有实际意义,如时间非负、人数为正整数等.
新 知 小 结
1.某小区为了排污,需铺设一段全长为720米的排污管道,为减少施工对居民生活的影响,需缩短施工时间,实际施工时每天的工作效率比原计划提高20%,结果提前2天完成任务.设原计划每天铺设x米,下面所列方程正确的是( )
A. B.
C. D.
A
随 堂 检 测
2.在5月汛期,重庆某沿江村庄因洪水而沦为孤岛.当时洪水流速为10千米/时,张师傅奉命用冲锋舟去救援,他发现沿洪水顺流以最大速度航行2千米所用时间与以最大速度逆流航行1.2千米所用时间相等.请你计算出该冲锋舟在静水中的最大航速为 .
40千米/时
随 堂 检 测
3.农机厂到距工厂15千米的向阳村检修农机,一部分人骑自行车先走,过了40分钟,其余人乘汽车去,结果他们同时到达,已知汽车的速度是自行车的3倍,求两车的速度.
解:设自行车的速度为x千米/时,那么汽车的速度是3x千米/时,
依题意得:,可解得x=15.
经检验,x=15是原方程的解,且符合题意,
由x=15得3x=45
答:自行车的速度是15千米/时,汽车的速度是45千米/时.
随 堂 检 测
4.一项工程要在限期内完成.如果第一组单独做,恰好按规定日期完成;如果第二组单独做,需要超过规定日期4天才能完成,如果两组合作3天后,剩下的工程由第二组单独做,正好在规定日期内完成,问规定日期是多少天?
解:设规定日期为x天,根据题意,得
,解得:x=12.
经检验:x=12是原方程的解且符合题意.
答:规定日期为12天.
随 堂 检 测
类型
分式方程的应用
行程问题、工程问题、数字问题、顺逆问题、利润问题等
一审;二设;三列;四解;五验;六答
步骤
课 堂 总 结
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