十道分数解方程题怎么做?步骤详解与常见错误避坑指南
,其核心在于通过消去分母将方程转化为整式方程求解,同时需注意检验根的合理性,以下是十道典型分数方程的详细解法,涵盖基础到进阶题型,帮助掌握解题技巧。
第一题:解方程 (\frac{x}{2} + \frac{x}{3} = 10)
解析:方程两边同分母的最小公倍数6,消去分母得 (3x + 2x = 60),合并同类项得 (5x = 60),解得 (x = 12),检验:代入原式,(\frac{12}{2} + \frac{12}{3} = 6 + 4 = 10),成立。
第二题:解方程 (\frac{1}{x-2} = 3)
解析:两边同乘 (x-2) 得 (1 = 3(x-2)),展开得 (1 = 3x - 6),移项得 (3x = 7),解得 (x = \frac{7}{3}),检验:(x-2 = \frac{1}{3} \neq 0),成立。
第三题:解方程 (\frac{x+1}{x-1} - \frac{3}{x-1} = 2)
解析:分母相同,直接合并分子得 (\frac{x+1-3}{x-1} = 2),即 (\frac{x-2}{x-1} = 2),两边同乘 (x-1) 得 (x-2 = 2(x-1)),展开得 (x-2 = 2x-2),解得 (x = 0),检验:(x-1 = -1 \neq 0),成立。
第四题:解方程 (\frac{2}{x^2 - 1} + \frac{1}{x-1} = 1)
解析:因式分解分母得 (\frac{2}{(x-1)(x+1)} + \frac{1}{x-1} = 1),通分后为 (\frac{2 + (x+1)}{(x-1)(x+1)} = 1),即 (\frac{x+3}{(x-1)(x+1)} = 1),两边同乘分母得 (x+3 = x^2 - 1),整理为 (x^2 - x - 4 = 0),用求根公式解得 (x = \frac{1 \pm \sqrt{17}}{2}),检验:分母不为零,均成立。
第五题:解方程 (\frac{x}{x-3} = \frac{3}{x-3} + 2)
解析:两边同乘 (x-3) 得 (x = 3 + 2(x-3)),展开得 (x = 3 + 2x - 6),解得 (x = 3),检验:(x-3 = 0),分母为零,舍去,原方程无解。
第六题:解方程 (\frac{1}{x} + \frac{1}{x+2} = \frac{1}{4})
解析:通分得 (\frac{(x+2) + x}{x(x+2)} = \frac{1}{4}),即 (\frac{2x+2}{x^2+2x} = \frac{1}{4}),交叉相乘得 (4(2x+2) = x^2 + 2x),整理为 (x^2 - 6x - 8 = 0),解得 (x = 3 \pm \sqrt{17}),检验:分母不为零,成立。
第七题:解方程 (\frac{x-2}{x+2} + \frac{4}{x^2-4} = 1)
解析:因式分解分母得 (\frac{x-2}{x+2} + \frac{4}{(x-2)(x+2)} = 1),通分后为 (\frac{(x-2)^2 + 4}{(x-2)(x+2)} = 1),展开分子得 (x^2 - 4x + 8),方程为 (\frac{x^2 - 4x + 8}{x^2 - 4} = 1),两边同乘分母得 (x^2 - 4x + 8 = x^2 - 4),解得 (x = 3),检验:分母不为零,成立。
第八题:解方程 (\frac{2x}{x^2 - 9} + \frac{1}{x+3} = \frac{1}{x-3})
解析:因式分解分母得 (\frac{2x}{(x-3)(x+3)} + \frac{1}{x+3} = \frac{1}{x-3}),通分后为 (\frac{2x + (x-3)}{(x-3)(x+3)} = \frac{1}{x-3}),即 (\frac{3x-3}{(x-3)(x+3)} = \frac{1}{x-3}),两边同乘 ((x-3)(x+3)) 得 (3x-3 = x+3),解得 (x = 3),检验:(x-3 = 0),舍去,无解。
第九题:解方程 (\frac{x+1}{x-1} - \frac{x-1}{x+1} = \frac{8}{x^2-1})
解析:通分得 (\frac{(x+1)^2 - (x-1)^2}{(x-1)(x+1)} = \frac{8}{x^2-1}),展开分子得 (4x),方程为 (\frac{4x}{x^2-1} = \frac{8}{x^2-1}),两边同乘 (x^2-1) 得 (4x = 8),解得 (x = 2),检验:分母不为零,成立。
第十题:解方程 (\frac{1}{x-1} + \frac{1}{x-3} = \frac{2x-4}{x^2-4x+3})
解析:因式分解分母得 (\frac{1}{x-1} + \frac{1}{x-3} = \frac{2x-4}{(x-1)(x-3)}),通分后为 (\frac{(x-3) + (x-1)}{(x-1)(x-3)} = \frac{2x-4}{(x-1)(x-3)}),即 (\frac{2x-4}{(x-1)(x-3)} = \frac{2x-4}{(x-1)(x-3)}),恒等式,(x \neq 1) 且 (x \neq 3),解集为 (x \neq 1, 3) 的实数。
解分数方程的步骤可归纳为:
- 通分或乘最简公分母:消去分母,转化为整式方程。
- 解整式方程:通过移项、合并同类项等方法求解。
- 检验:确保分母不为零,排除增根。
相关问答FAQs
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问:解分数方程时,什么情况下会产生增根?
答:当方程两边同含未知数的整式(如分母)时,可能引入使分母为零的解,这些解即为增根,例如解 (\frac{x}{x-2} = 1) 时,若直接得 (x = x-2),无解,但若两边乘 (x-2) 得 (x = x-2),仍无解,需检验分母为零的点((x=2)),此时无增根,若解得 (x=2),则必须舍去。 -
问:如何判断分数方程是否有解?
答:解出后需检验:若解使分母为零,则无解;若解使等式成立,则有解。(\frac{1}{x} = 0) 无解,因为任何实数都无法使等式成立;而 (\frac{x}{x-1} = 1) 解得 (x = x-1),无解,但若解为 (x=1),则需舍去(分母为零),故无解。
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