内容正文:
第18章 分式
18.5 分式方程(第1课时)
分式方程的概念与解法
数学新教材人教版 八年级上册
情境引入
问题
一艘轮船在静水中的最大航速为,它以最大航速沿江顺流航行所用的时间,与以最大航速逆流航行所用的时间相等,江水的流速为多少?
答:设水流速度为,方程为。
顺流速度为,逆流速度为。
路程除以速度得到各自时间;实际要求。
新知讲授
分式方程的定义
定义
像这样分母中含未知数的方程叫作分式方程(fractional equation)。
与整式方程比较
的未知数出现在分母中,是分式方程;的分母为常数,是整式方程。判断时关注未知数的位置。
新知讲授
把新方程转化为熟悉的方程
转化目标
已经会解一元一次方程。面对分式方程,可尝试两边同乘适当的整式,把分母去掉,转化为能够求解的整式方程。
关键一步
先找各分母的最简公分母,再用它乘方程两边的每一项。不能只消去分式中的分母,却漏乘同一边出现的常数项或整式项。
例题讲解
示例
一艘轮船在静水中的最大航速为,它以最大航速沿江顺流航行所用的时间,与以最大航速逆流航行所用的时间相等,江水的流速为多少?
答:去分母得,解得。
两边同乘。
展开合并:,得。
例题讲解
示例
一艘轮船在静水中的最大航速为,它以最大航速沿江顺流航行所用的时间,与以最大航速逆流航行所用的时间相等,江水的流速为多少?
答:江水流速为。
代入原式,左边,右边。
两边有意义且相等,且,符合实际。
新知探究
示例
运用“去分母化为整式方程”的方法解方程,你发现了什么问题?
答:去分母得,候选值为。
最简公分母为。
但候选值恰好使原分母为零,不能作为原方程的解。
新知讲授
去分母为什么需要检验
同乘含未知数的式子
去分母时同乘的公分母含未知数。求得的候选值可能使这个公分母等于,这时原分式没有意义,不能作为原方程的解。
本探究的结论
虽然满足整式方程,却不能代入原分式方程。因此该分式方程无解。求得整式方程的解只是中间步骤。
新知讲授
检验的方法
原话
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,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。
双重核查
检验公分母可排除使原式无意义的候选值;必要时再代回原方程两边,能够进一步发现去分母或移项过程中的计算错误。
例题讲解
例 1
解方程。
答:。
两边同乘,得。
解得。
检验:,所以是原方程的解。
例题讲解
例 2
解方程。
答:原方程无解。
两边同乘,得。
化简得,候选值。
代入公分母得,因此不是原方程的解。
新知讲授
没有分母的一项也要乘
每一项都同乘
在中,去分母后变为,不能仍写成。
先写乘法再约去
初学时可以先把每一项都写成乘公分母的形式,再分别约去分母。这样虽多写一步,却能清楚检查是否漏乘了某一项。
方法归纳
解分式方程的完整步骤
转化并求解
① 分母先分解,找最简公分母,两边每项都同乘。
② 解所得整式方程,得到候选值。
检验再作结论
① 将候选值代入最简公分母,排除使其为零的值。
② 需要时再代原方程核对;无有效候选值则写原方程无解。
课堂练习
练习
解下列方程:
(1)
(2)
(3)
(4)
(1) 答:。
去分母得,解得。
,检验通过。
(2) 答:。
去分母得,解得。
。
课堂练习
练习
解下列方程:
(1)
(2)
(3)
(4)
(3) 答:。
去分母得,解得。
。
(4) 答:。
同乘,得。
解得,公分母不为零。
课堂练习
练习
解下列方程:
(1)
(2)
(1) 答:无解。
去分母得,候选值。
,不能取。
(2) 答:。
同乘,得。
解得,三个分母因式均非零。
课堂练习
练习
解下列方程:
(1)
(2)
(3)
(4)
(1) 答:。
,解得,代入公分母非零。
(2) 答:。
同乘,得。
解得,。
课堂练习
练习
解下列方程:
(1)
(2)
(3)
(4)
(3) 答:无解。
去分母得,候选值。
原分母,舍去。
(4) 答:。
去分母得。
解得,公分母。
课堂练习
练习
解下列方程:
(1)
(2)
(3)
(4)
(1) 答:。
去分母得。
化简解得,代入公分母非零。
(2) 答:。
右边改为,去分母得。
解得。
课堂练习
练习
解下列方程:
(1)
(2)
(3)
(4)
(3) 答:。
同乘,得。
解得,。
(4) 答:。
同乘,得。
解得,公分母非零。
课堂练习
练习
解下列关于的方程:
(1)
(2)
(1) 答:。
由解得。
,检验通过。
(2) 答:。
去分母得,解得。
由可知且。
例题讲解
示例
判断与中,哪个是分式方程?
答:第二个是分式方程,第一个是整式方程。
关键看未知数是否出现在分母中。
例题讲解
示例
把去分母,写出得到的整式方程。
答:。
每一项都乘,常数项不能漏乘。
例题讲解
示例
若候选值使原方程某个分子为零,但全部分母非零,是否一定应舍去?
答:不一定;分子为零是允许的,应核查原方程是否成立。
排除候选值的条件是原分母为零,而非分子为零。
例题讲解
示例
解方程。
答:无解。
原条件;去分母得,矛盾。
例题讲解
示例
方程的解是什么?
答:所有满足的实数。
在原式有意义的范围内,左边恒等于1。
例题讲解
示例
解方程。
答:无解。
同乘得,化简成,不成立。
例题讲解
示例
解方程。
答:无解。
右边等于,去分母得。
例题讲解
示例
方程求得候选值。检验该值并写出结论。
答:是原方程的解。
公分母。
原方程左右分别为。
例题讲解
示例
对,为什么检验后可以确认转化有效?
答:此时公分母非零。
两边乘非零数不会改变等式是否成立,且原方程两边均有意义。
课堂总结
分式方程的解法
定义
分母中含有未知数。
转化
找最简公分母,两边每项都同乘。
求解
解所得整式方程,得到候选值。
检验
候选值代入公分母,必须不为零。
结论
保留有效解;没有有效解时说明无解。
针对训练
训练
下列方程中是分式方程的是:A.;B.;C.;D.。
答:B
只有B的分母含未知数x。
分数系数不等于分式方程。
针对训练
训练
解方程时,可同乘的最简公分母是________。
答:。
两分母没有其他共同因式,取两因式的积。
右边的1也要乘公分母。
针对训练
判断
判断下列说法是否正确,并说明理由。
(1) 整式方程求出的所有值都是原分式方程的解。
错误
还需排除使原分母为零的值。
(2) 去分母时,常数项不需要乘公分母。
错误
两边的每一项都要同乘。
(3) 分子为零的候选值一律舍去。
错误
只要分母非零且方程成立就可保留。
(4) 公分母为零的候选值不是原方程的解。
正确
原分式此时没有意义。
针对训练
训练
解方程。
答:。
去分母得。
解得,检验公分母为。
解完后单独写出检验结论。
针对训练
训练
解方程。
答:无解。
去分母得,候选值。
原分母为零,候选值舍去。
分解平方差后找到最简公分母。
针对训练
训练
解方程。
答:。
去分母得,解得。
检验。
右边2要乘完整的x−1。
针对训练
训练
解方程。
答:。
右边第一项改为。
去分母得,解得。
改变分母方向时同步改变分式符号。
针对训练
训练
解,有人约去左式后求得,未检验。补全解答。
答:是原方程的解。
原条件;去分母得,所以。
代入原公分母,检验通过。
约分过程中用到的非零条件需要在结论中落实。
针对训练
训练
甲车运输与乙车运输所用时间相同,乙车平均速度比甲车快。求甲车平均速度。
答:。
设甲速,列。
解得,公分母非零且速度为正。
相等关系是用时相等,路程除以各自速度。
针对训练
训练
甲加工个零件与乙加工个零件用时相同,乙每小时比甲多加工个。求甲每小时加工多少个零件。
答:个。
设甲效率,列。
去分母得,解得并检验。
件数不同但时间相同,用件数除以效率建立方程。
方法归纳
把检验写进解题流程
去分母要完整
① 分母先分解,最简公分母乘到等式两边的每一项。
② 相反分母先统一符号,再求整式方程的候选值。
候选值到解
① 公分母非零才可保留,必要时回代原方程检查。
② 实际问题还需满足正数、整数等情境条件,再写带单位的结论。
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