丁霞
解分式方程通常是在分式方程兩邊同時(shí)乘最簡(jiǎn)公分母,將分式方程轉(zhuǎn)化為整式方程.有時(shí)由于x的取值范圍發(fā)生變化,得到的整式方程的解不一定是原分式方程的解,這種在解題過(guò)程中增加的解稱為分式方程的增根.本文以一個(gè)含有字母系數(shù)的分式方程為例,幫助同學(xué)們正確理解、區(qū)分“增根、無(wú)解、有解”的問(wèn)題.
一、會(huì)產(chǎn)生增根
【例1】當(dāng)k為何值時(shí),關(guān)于x的方程[2x-2]+[kxx2-4=3x+2]會(huì)產(chǎn)生增根?
【分析】分式方程要產(chǎn)生增根,最簡(jiǎn)公分母必須為零,即x=2或x=-2.因此可通過(guò)x=2或x=-2來(lái)討論k的取值問(wèn)題.
【解】去分母得:2(x+2)+kx=3(x-2).
化簡(jiǎn)整理得:(1-k)x=10.
若方程產(chǎn)生增根,則增根為x=2或x=-2.
將x=2代入(1-k)x=10,得:k=-4.將x=-2代入(1-k)x=10,得:k=6.故當(dāng)k=-4或k=6時(shí),原方程會(huì)產(chǎn)生增根.
【點(diǎn)評(píng)】利用增根的定義求解的問(wèn)題是較為重要的題型,解決的方法是:(1)將分式方程去分母轉(zhuǎn)化為整式方程;(2)讓最簡(jiǎn)公分母為零,確定增根;(3)將增根代入轉(zhuǎn)化后的整式方程,解之就可得到欲求的待定系數(shù)的值.
二、不會(huì)產(chǎn)生增根
【例2】當(dāng)k為何值時(shí),關(guān)于x的方程[2x-2]+[kxx2-4=3x+2]不會(huì)產(chǎn)生增根?
【分析】“不會(huì)產(chǎn)生增根”是“會(huì)產(chǎn)生增根”的對(duì)立面,由此我們可以先求出分式方程產(chǎn)生增根時(shí)k的值,然后把這些值一一排除,即可得到分式方程不會(huì)產(chǎn)生增根時(shí)k的值.
【解】同例1,得到當(dāng)k=-4或k=6時(shí),原方程會(huì)產(chǎn)生增根.故當(dāng)k≠-4且k≠6時(shí),原方程不會(huì)產(chǎn)生增根.
【點(diǎn)評(píng)】當(dāng)k=-4時(shí),分式方程產(chǎn)生增根x=2;當(dāng)k=6時(shí),分式方程產(chǎn)生增根x=-2,故當(dāng)k≠-4且k≠6時(shí),原方程不會(huì)產(chǎn)生增根.這里需要注意的是:連接詞用“且”,不能用“或”,也就是k≠-4、k≠6必須都滿足時(shí),分式方程才不會(huì)產(chǎn)生增根.
三、無(wú)解
【例3】當(dāng)k為何值時(shí),關(guān)于x的方程[2x-2]+[kxx2-4=3x+2]無(wú)解?
【分析】將分式方程去分母轉(zhuǎn)化為整式方程,整式方程無(wú)解則原方程無(wú)解;整式方程雖有解,但這個(gè)解使最簡(jiǎn)公分母為零,是增根,則原方程也無(wú)解.
【解】同例1,得到:(1-k)x=10.
當(dāng)k=1時(shí),得:0·x=10,該方程無(wú)解,從而原方程也無(wú)解.當(dāng)原方程有增根時(shí),原方程也無(wú)解.若原方程產(chǎn)生增根,則增根為x=2或x=-2.
將x=2代入(1-k)x=10,得:k=-4,即當(dāng)k=-4時(shí),原方程會(huì)產(chǎn)生增根x=2,無(wú)解;將x=-2代入(1-k)x=10,得:k=6,即當(dāng)k=6時(shí),原方程會(huì)產(chǎn)生增根x=-2,無(wú)解.
綜上所述:當(dāng)k=1或k=-4或k=6時(shí),原方程無(wú)解.
【點(diǎn)評(píng)】分式方程無(wú)解不僅僅是由于有增根,也有可能是由于轉(zhuǎn)化得到的整式方程本身就無(wú)解.因此,大家考慮問(wèn)題要全面.
四、有解
【例4】當(dāng)k為何值時(shí),關(guān)于x的方程[2x-2]+[kxx2-4=3x+2]有解?
【分析】分式方程有解,說(shuō)明去分母后得到的整式方程不但有解,而且它的解一定不是增根.
【解】同例1,得到:(1-k)x=10.
因?yàn)榉匠逃薪?,且這個(gè)解不是增根,所以,(1)k≠1;(2)x≠2,即k≠-4;(3)x≠-2,即k≠6.綜上所述:當(dāng)k≠1且k≠-4且k≠6時(shí),原方程有解.
【點(diǎn)評(píng)】無(wú)解的反面即為有解.
五、解為正數(shù)(負(fù)數(shù))
【例5】當(dāng)k為何值時(shí),關(guān)于x的方程[2x-2]+[kxx2-4=3x+2]的解是正數(shù)?
【分析】先去分母將分式方程轉(zhuǎn)化為整式方程,再對(duì)得到的整式方程進(jìn)行討論.
【解】同例1,得到:(1-k)x=10.
因?yàn)榻馐钦龜?shù),從而有x>0且x≠2.則[1-k>0,1-k≠5,]解之得:k<1且k[≠]-4.綜上所述:當(dāng)k<1且k[≠]-4時(shí),原方程的解是正數(shù).
【點(diǎn)評(píng)】解含有字母系數(shù)的分式方程,通常是去分母,將分式方程轉(zhuǎn)化為整式方程,把未知數(shù)用含字母系數(shù)的代數(shù)式表示,然后根據(jù)條件列不等式.需要注意的是解為正數(shù)(負(fù)數(shù)),意味著方程一定有解,因此要排除增根!
分式方程的增根不是原方程的根,但增根一定是由分式方程得到的整式方程的根,利用這一點(diǎn)可以解決有關(guān)增根的問(wèn)題.
同類訓(xùn)練:
1. 當(dāng)k為何值時(shí),關(guān)于x的方程[kx2-1]=[2x+1+51-x]會(huì)產(chǎn)生增根?
2.當(dāng)k為何值時(shí),關(guān)于x的方程[3x+6x-1]=[x+kxx-1]不會(huì)產(chǎn)生增根?
3. 當(dāng)k為何值時(shí),關(guān)于x的方程[kxx-2]=[4x-2+1]無(wú)解?
4.當(dāng)k為何值時(shí),關(guān)于x的方程[6x-1=][x+3xx-1-kx]有解?
5.當(dāng)k為何值時(shí)(k的范圍),關(guān)于x的方程[3x+k2x+1=2]的解是負(fù)數(shù)?
參考答案:
1.當(dāng)k=-4或k=-10時(shí),原方程會(huì)產(chǎn)生增根.
2.當(dāng)k≠-3且k≠5時(shí),原方程不會(huì)產(chǎn)生增根.
3.當(dāng)k=1或k=2時(shí),原方程無(wú)解.
4.當(dāng)k≠-5且k≠-3時(shí),原方程有解.
5.當(dāng)k<2且k≠[32]時(shí),原方程的解是負(fù)數(shù).
(作者單位:江蘇省東臺(tái)市實(shí)驗(yàn)中學(xué))