分母中含有什么的方程叫做分式方程_详解及例题解析
作为初中数学的基础知识,分式方程在学习过程中是必不可少的一部分,但对于很多学生来说,分式方程的概念和解题方法并不是很清晰。本文将详细讲解什么是分式方程,分式方程的解法及例题解析,希望能够帮助到大家。
一、什么是分式方程
分式方程是指方程中含有分式的方程,其中分式是指分母中含有未知量的式子。例如:
$$frac{x}{3} + frac{2}{x} = 5$$
$$frac{1}{x+2} + frac{2}{x-3} = frac{3}{x-1}$$
以上两个方程就是分式方程的例子,因为它们的方程中含有分式。
二、分式方程的解法
对于分式方程的解法,我们可以采用以下步骤:
步骤一:将分式方程转化为一般方程
我们可以将分式方程转化为一般方程,去掉分式,使方程中只含有整式。具体转化方法如下:
对于分式 $frac{a}{b}$,我们可以将其转化为 $a div b$,即分子除以分母。
例如:
$$frac{x}{3} + frac{2}{x} = 5$$
将其转化为一般方程,可以得到:
$$frac{x}{3} + frac{2}{x} - 5 = 0$$
$$frac{x^2}{3x} + frac{6}{3x} - frac{15x}{3x} = 0$$
$$x^2 + 6 - 15x = 0$$
对于分式 $frac{a}{b+c}$,我们可以将其转化为 $frac{a}{b+c} times frac{b-c}{b-c}$,即通分。
例如:
$$frac{1}{x+2} + frac{2}{x-3} = frac{3}{x-1}$$
将其转化为一般方程,可以得到:
$$frac{1(x-1)}{(x+2)(x-1)} + frac{2(x+2)}{(x-3)(x+2)} = frac{3(x-3)}{(x-1)(x-3)}$$
$$frac{x-1}{x^2-x-6} + frac{2x+4}{x^2-x-6} = frac{3x-9}{x^2-x-6}$$
$$(x-1) + 2x+4 = 3x-9$$
$$3x-5 = 3x-9$$
这个方程无解,因为方程两边的式子相等。
步骤二:将方程化为一次方程
将分式方程转化为一般方程后,我们可以将其化为一次方程,即只含有一次未知量的方程。
例如:
$$x^2 + 6 - 15x = 0$$
将其化为一次方程,可以得到:
$$x^2 - 15x + 6 = 0$$
$$x = frac{15 pm sqrt{15^2 - 4 times 1 times 6}}{2 times 1}$$
$$x_1 = 0.39, x_2 = 14.61$$
步骤三:检验解
将求得的解代入原方程中,检验是否成立。
例如:
$$frac{x}{3} + frac{2}{x} = 5$$
将 $x_1$ 和 $x_2$ 分别代入,得到:
$$frac{0.39}{3} + frac{2}{0.39} approx 5$$
$$frac{14.61}{3} + frac{2}{14.61} approx 5$$
两个解都符合原方程,因此都是该方程的解。
三、例题解析
例题一:解方程 $frac{1}{x} + frac{2}{x+1} = frac{3}{x+2}$
解法:将分式方程转化为一般方程,通分后化为一次方程。
$$frac{1(x+1)(x+2)}{x(x+1)(x+2)} + frac{2x(x+2)}{x(x+1)(x+2)} = frac{3x(x+1)}{x(x+1)(x+2)}$$
$$(x+2) + 2x(x+2) = 3x(x+1)$$
$$2x^2 - x - 2 = 0$$
$$x_1 = -1, x_2 = frac{2}{x}$$
将 $x_2$ 代入原方程,得到:
$$frac{1}{frac{2}{x}} + frac{2}{frac{2}{x}+1} = frac{3}{frac{2}{x}+2}$$
$$frac{x}{2} + frac{4}{x+2} = frac{3x}{x+2}$$
$$x^2 - 2x - 8 = 0$$
$$x_1 = -2, x_2 = 4$$
因此,原方程的解为 $x=-1$,$x=-2$,$x=4$。
例题二:解方程 $frac{2}{x-1} - frac{1}{x+2} = frac{3}{x}$
解法:将分式方程转化为一般方程,通分后化为一次方程。
$$frac{2(x+2)}{(x-1)(x+2)} - frac{x-1}{x(x-1)} = frac{3(x-1)(x+2)}{x(x-1)(x+2)}$$
$$2x+4-(x-1) = 3(x-1)$$
$$x = 2$$
因此,原方程的解为 $x=2$。
总结
分式方程是初中数学中的重要知识点,掌握了分式方程的解法,对于后续的学习和应用都有很大的帮助。在解题过程中,需要注意将分式方程转化为一般方程,再将其化为一次方程,最后检验解是否符合原方程。
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