内容正文:
22.5 分式方程
第22章分式
第1课时
分式方程及其解法
学 习 目 标
1
2
理解分式方程的意义,掌握解分式方程的一般方法和步骤.
理解解分式方程时可能无解的原因,并掌握解分式方程中验根的方法.
3
在将分式方程转化为整式方程,找解分式方程的方法中培养学生乐于探究、合作学习的习惯.
知识回顾
方程的概念:
指含有未知数的等式.
一元一次方程:
只含有一个未知数,未知数的最高次数为1且两边都为整式的等式.
二元一次方程:
含有两个未知数,并且含有未知数的项的次数都是1的整式方程.
整式方程的概念:
方程里面所有的未知数都出现在分子上,分母只是常数而没有未知数.
知识回顾
练一练
下列不是整式方程的有哪些?
(1) 2x+5=7; (2) 9x-5;
(3) 6y+1>2y; (4) 7-2=5;
(5) 4x+3y=3; (6) ;
(7) ; (8) x=4.
不是整式方程的有:(2)(3)(4)(7).
4
导入新课
现在回到本章引言中的问题。
一艘轮船在静水中的最大航速为30km/h,它沿江以最大航速顺流航行90km所用时间与以最大航速逆流航行60km所用时间相等,江水的流速为多少?
问 题
为解决提出的问题,设江水的流速为v km/h
速度(km/h) 路程(km) 时间(h) 等量关系式
顺流
逆流
30 + v
30 – v
90
60
根据题意可列方程为
新知探究
探究点1
分式方程的概念
观察所列方程 = 有什么特征?和一元一次方程比较有什么区别?
议一议
分母中含有未知数 v
=
一元一次方程如果有分母,分母只是常数而没有未知数
3x -=3
像这样分母中含未知数的方程叫作分式方程 .
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.
典例分析
探究点1
分式方程的概念
例1.判断下列方程是不是关于 x 的分式方程
(1)1-=2-;( ) (2)=7;( )
(3)+ax=b;( ) (4)=+6. ( )
是
不 是
不 是
是
判断依据:
分母中含未知数
分母中π是常数
分母中含有字母b、n,但字母b、n不是未知数,该方程不是分式方程方程,是整式方程.
注意:分母中含有字母的方程不一定是分式方程,分式方程分母一定含未知数
例2. 下列方程中a , b 为已知数,x 为未知数:
①+= ; ②+=4 ; ③+=x;
④+2= ; ⑤ =0;
其中关于 x 的分式方程有是( )
典例分析
探究点1
分式方程的概念
(1)是方程;
(2)含有分母;
(3)分母中含有未知数.
判断依据:
分母中含未知数x
三者缺一不可.
分式方程必须满足的条件:
② ④ ⑤
新知探究
探究点2
分式方程的解法
议一议
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 .
( 1)还记得解一元一次方程式遇到分数系数时怎么办吗?试一试解下面方程
去分母,化为整数系数方程
-2=
方程两边同时乘公分母6,方程化为
解方程得:
分式方程我们可以先去分母转化为整式方程
新知探究
探究点2
分式方程的解法
做一做
类比一元一次方程解法,通过“去分母”将 分式方程转化为整式方程,尝试着解一解方程:=.
解:
第一步:去分母,
∵最简公分母为
(30+v)(30 - v)
∴方程两边同时乘最简公分母乘
•(30+v)(30 - v)= •(30+v)(30 - v)
得: .
90(30-v)=60(30+v)
得: ;
得:
第二步:化简为整式方程
(此方程是整式方程).
第三步:解整式方程
v=6
2700-90v=1800+60v
新知探究
探究点2
分式方程的解法
议一议
类比一元一次方程解法,通过“去分母”将 分式方程转化为整式方程,尝试着解一解方程:=.
(1)将分式方程化成整式方程的关键步骤是什么?
解分式方程的关键是去分母,在去分母时,分式方程两边的每一项都要乘最简公分母,注意不要漏乘不含分母的项.
(2)如何验证所得的解是原分式方程的解呢?
检验:将v=6代入方程=中,
∵左边= =右边,
∴v= 6是分式方程=的解.
检验
答:江水的流速为6 km/h.
新知探究
探究点2
分式方程的解法
议一议
解分式方程的基本思路
去分母
分式方程
整式方程
转化
(1) 整式方程的解是不是一定都满足原来的分式方程呢?
整式方程的解
解整式方程
(3)解分式方程去分母时方程两边乘以的最简公分母的值会不会等于0?
(2)分式有意义的条件式什么?
例3.解分式方程:=.
探究点2
分式方程的解法
解:
方程两边乘最简公分母(x-5)(x+5,去分母得:
x+5=10
解得:x=5
x=5是原分式方程的解吗?
新知探究
将x=5代入原分式方程,
∵x-5=0,x2-25=0,
∴相应的分式,无意义.
因此,x=5虽是整式方程x+5=10的解,
但不是原分式方程=的解.
∴这个分式方程无解.
检验:
新知探究
探究点2
分式方程的解法
议一议
(1)上面两个分式方程中,为什么=①去分母后所得整式方程的解就是①的解,而=②去分母后所得整式方程的解却不是②的解呢?
=① =②
两边同乘最简公分母
解
最简公分母的值
结论
(30+v)(30-v)
(x-5)(x+5)
v=6
回代结果≠0
x=5
回代结果=0
两边乘了同一个不为0的式子
两边乘了同一个为0的式子
所得整式方程的解与①相同
所得整式方程的解不是②的解
新知探究
探究点2
分式方程的解法
议一议
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;
如果最简公分母的值为0,则整式方程的解不是原分式方程的解;
(3)解分式方程时得到整式方程的解还要做什么?
检验方法:
分式方程本身就隐含着分母不为0的条件,当把分式方程转化为整式方程时,未知数的取值范围扩大了,解得的未知数一定适合分式方程转化后的整式方程,但不适合原分式方程,可能会使原分式方程的分母为0.
产生的原因
(2)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,产生的原因是什么?
解分式方程一定要检验
典例分析
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,
∴原分式方程的解为 x = 9.
例3. 解方程 .
一去,二解,三检验
一去分母
二解整式方程
三检验方程的解
典例分析
例4. 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
∴原分式方程无解.
∴x = 1不是原分式方程的解.
一去,二解,三检验
解分式方程的一般步骤如下:
分式方程
整式方程
a是分式方程的解
a是分式方程的解
x = a
最简公分母不为0
最简公分母为0
去分母
目 标
探究点2
分式方程的解法
新知探究
归一归
一去,
二解,
三检验
典例分析
例5.解关于 x 的方程: (a ≠ b,ab ≠ 0).
解:方程两边乘 x(x – 1),得
ax – b(x – 1) = 0
检验:当 x = 时,
∴原分式方程的解为:
x =
解得 x =
∵a ≠ b,ab ≠ 0
∴
一去,
二解,
三检验
拓展提升
1.定义一种新的运算,对于任意的非零实数 x,y,
若 x@(x – 1) = 1,则 x = ____.
解:
检验:
当 时,x(x – 1) ≠ 0.
∴
解得:
是分式程的解
∴ x@(x – 1)
∵x@(x – 1) = 1
拓展提升
2. 已知关于 x 的方程 的解为负数,则 a 的取值范围是_____________.
解:方程两边乘 x(x + 1),得
x + 1 + x = x + a
解得 x = a – 1
a < 1 且 a ≠ 0
检验:把x = a – 1代入x(x + 1)得
x(x + 1) =a(a – 1)
∵x(x + 1) ≠ 0
∴a(a – 1) ≠ 0
∴ a ≠ 0且a ≠ 1
∵x = a – 1 < 0
∴a < 1
∴a 的取值范围:
a < 1 且 a ≠ 0
拓展提升
3.若关于 x 的分式方程+ =无解,求 m 的值 .
分式方程无解包含两种情况:
①包括使最简公分母为 0的数
②分式方程化为整式方后,使整式方程无解的数
∴先把分式方程化为整式方程,再分两种情况讨论求解
解:方程两边乘),得
2 + mx =3 ),
即 ( m -1 ) x =-10.
① 当 m -1=0 时,整式方程无解,此时 m =1.
② 分式方程无解,则 x =2 或 x =-2.
当 x =2 时,代入( m -1 ) x =-10 ,
得( m -1 ) ×2=-10 ,解得m =-4 ;
当 x =-2 时,代入( m -1 ) x =-10 ,
得( m -1 ) ×(-2) =-10 ,解得 m =6.
综上所述, m 的值是 1或 -4 或 6.
分 析
巩固练习
解:(1)最简公分母:x(x – 2)
去分母,得
解得 x = – 5
检验:将 x = – 5 代入原方程中,
左边 = – 1 = 右边,
因此 x = – 5 是原方程的解.
5(x – 2) = 7x
1.解方程:
(2)最简公分母:(x + 3)(x – 1)
去分母,得
解得 x = 5
检验:将 x = 5 代入原方程中,
左边 = 0.25 = 右边,
因此 x = 5 是原方程的解.
2(x – 1) = x + 3
巩固练习
1.解方程:
(3) 方程两边乘 2x(x + 3),得
x + 3 = 4x
解得 x = 1
检验:
当 x = 1 时, 2x(x + 3) ≠ 0,
所以,原分式方程的解为 x = 1.
(4) 方程两边乘 3(x + 1),得
3x = 2x + 3x + 3
解得 x =
检验:
当 x = 时, 3(x + 1) ≠ 0,
所以,原分式方程的解为 x = .
巩固练习
1.解方程:
(5)方程两边乘 (x – 1)(x + 1),得
2(x + 1) = 4
解得 x = 1
检验:
当 x = 1 时, (x – 1)(x + 1) = 0,
所以,原分式方程无解.
(6) 方程两边乘 x(x – 1)(x + 1) ,得
5(x – 1) – (x + 1)= 0
解得 x =
检验:
当 x = 时, x(x – 1)(x + 1) ≠ 0,
所以,原分式方程的解为 x = .
真题感知
解:,
去分母得:,
去括号得:,
移项,合并同类项得:,
检验:把代入得:,
∴是原方程的解.
1.(2024·陕西·中考真题)解方程:.
去分母变分式方程为整式方程
因式分解(x+1)(x-1)
确定最简公分母(x+1)(x-1)
最后对方程的解要进行检验
2.(2024·陕西渭南·一模)
以下是小明同学解方程的过程.
【解析】方程两边同时乘,得
…第一步
…第二步
检验:当时,
… 第三步
所以,原分式方程的解为 … 第四步
①小明的解法从第______步开始出现错误;
出错的原因是 ;
②解分式方程的思想是利用______的数学思想,
把分式方程化为整式方程.
A.数形结合 B.特殊到一般
C.转化 D.类比
③写出解方程的正确过程.
一
去分母时数字2没有乘以
C
解:方程两边同时乘,得
,
去括号得:
,
移项得:
,
合并同类项得:
,
检验,当时,,
∴是原方程的解.
真题感知
2.分式方程和整式方程的区别与联系
分式方程 整式方程
区别 分母中含有未知数 分母中不含未知数
联系 分式方程可以转化为整式方程
课堂小结
1. 分式方程的概念是什么?
分母中含未知数的方程叫做分式方程.
3.解分式方程的基本步骤及需要注意的问题
1 在方程的两边都乘最简公分母,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式方程的解,否则必须舍去
4 写出原方程的解
一去,
二解,
三检验
注意:结果一定要检验
课后练习
1. 解下列方程:
解:(1)方程两边乘 x(x + 3),得
x + 3 = 5x
解得 x =
检验:
当 x = 时, x(x + 3) ≠ 0,
所以,原分式方程的解为 x = .
解:(2)方程两边乘 2(x – 1),得
2x = 3 – 4(x – 1)
解得 x =
检验:
当 x = 时, 2(x – 1) ≠ 0,
所以,原分式方程的解为 x = .
课后练习
1. 解下列方程:
解:(3)方程两边乘 (2x + 1)(2x – 1) ,得
2(2x + 1) = 4
解得 x =
检验:
当 x = 时, (2x + 1)(2x – 1) = 0,
所以,原分式方程无解.
解:(4)方程两边乘 x(x + 2)(x – 2) ,得
3(x – 2) – (x + 2) = 0
解得 x = 4
检验:
当 x = 4 时, x(x + 3) ≠ 0,
所以,原分式方程的解为 x = 4.
课后练习
1. 解下列方程:
解:(5)方程两边乘 (x – 1)(x – 3),得
x(x – 1) = (x + 1)(x – 3)
解得 x = – 3
检验:
当 x = – 3 时, (x – 1)(x – 3) ≠ 0,
所以,原分式方程的解为 x = – 3.
解:(6)方程两边乘 (x – 2),得
x – 3 + x – 2 = – 3
解得 x = 1
检验:
当 x = 1 时, x – 2 ≠ 0,
所以,原分式方程的解为 x = 1.
课后练习
1. 解下列方程:
解:(7)方程两边乘 6x(x + 1),得
6(2x + 1) = 5x
解得 x =-
检验:
当 x = - 时, 6x(x + 1) ≠ 0,
所以,原分式方程的解为 x = - .
解:(8)方程两边乘 2(3x – 1),得
3(3x – 1) – 2 = 5
解得 x =
检验:
当 x = 时, 2(3x – 1) ≠ 0,
所以,原分式方程的解为 x = .
课后练习
2.解下列关于 x 的方程:
解:(1)方程两边乘 x – 1,得
1 + a(x – 1) = x – 1,
∵ a ≠ 1,∴a – 1 ≠ 0.
即 (a – 1)x = a – 2.
∴ x =
检验:当 x = 时,
所以,原分式方程的解为 x =
且
课后练习
2.解下列关于 x 的方程:
且
m(x + 1) – x = 0,
因为 m ≠ 1,所以 1 – m ≠ 0.
即 (1 – m)x = m.
因为m ≠ 0 且 m ≠ 1,所以 x(x + 1) ≠ 0.
所以 x =
检验:当 x = 时,
所以,原分式方程的解为 x =
解:(2)方程两边乘 x(x + 1),得
习题18.5
教材P169
感谢聆听!
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