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时间:2018-10-09
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1、分式方程(组) 第三十四讲分式方程(组) 本讲我们将介绍分式方程(组)的解法及其应用. 【知识拓展】 分母里含有未知数的方程叫做分式方程.解分式方程组的基本思想是:化为整式方程.通常有两种做法:一是去分母;二是换元. 解分式方程一定要验根. 解分式方程组时整体代换的思想体现得很充分.常见的思路有:取倒数法方程迭加法,换元法等. 列分式方程解应用题,关键是找到相等关系列出方程.如果方程中含有字母表示的已知数,需根据题竞变换条件,实现转化.设未知数而不求解是常见的技巧之一. 例题求解 一、分式方程(
2、组)的解法举例 1.拆项重组解分式方程 【例1】解方程. 解析直接去分母太繁琐,左右两边分别通分仍有很复杂的分子.考虑将每一项分拆:如,这样可降低计算难度.经检验为原方程的解. 注本题中用到两个技巧:一是将分式拆成整式加另一个分式;二是交换了项,避免通分后分子出现x.这样大大降低了运算量.本讲趣题引路中的问题也属于这种思路. 2.用换元法解分式方程 【例2】解方程. 解析若考虑去分母,运算量过大;分拆也不行,但各分母都是二次三项式,试一试换元法. 解令x2+2x—8=y,原方程可化为 解这个关于
3、y的分式方程得y=9x或y=-5x. 故当y=9x时,x2+2x—8=9x,解得x1=8,x2=—1. 当y=-5x时,x2+2x—8=-5x,解得x3=—8,x4=1. 经检验,上述四解均为原方程的解. 注当分式方程的结构较复杂且有相同或相近部分时,可通过换元将之简化. 3.形如结构的分式方程的解法 形如的分式方程的解是:,. 【例3】解方程. 解析方程左边两项的乘积为1,可考虑化为上述类型的问题求解. ,均为原方程的解. 4.运用整体代换解分式方程组 【例4】解方程组. 解析若用常
4、规思路设法消元,难度极大.注意到每一方程左边分子均为单项式,为什么不试一试倒过来考虑呢? 解显然x=y=z=0是该方程组的一组解. 若x、y、z均不为0,取倒数相加得x=y=z= 故原方程组的解为x=y=z=0和x=y=z=. 二、含字母系数分式方程根的讨论 【例5】解关于x的方程. 解析去分母化简为含字母系数的一次方程,须分类讨论. 讨论:(1)当a2-1≠0时 ①当a≠0时,原方程解为x=; ②当a=0时,此时是增根. (2)当a2-1=0时即a=,此时方程的解为x≠的任意数;
5、 综上,当a≠±1且a≠0时,原方程解为x=;当a=0时,原方程无解,;当a=时,原方程的解为x≠的任意数. 三、列分式方程解应用题 【例6】某商场在一楼和二楼之间安装了一自动扶梯,以均匀的速度向上行驶,一男孩和一女孩同时从自动扶梯上走到二楼(扶梯行驶,两人也走梯).如果两人上梯的速度都是匀速的,每次只跨1级,且男孩每分钟走动的级数是女孩的2倍.已知男孩走了27级到达扶梯顶部,而女孩走了18级到达顶部. (1)扶梯露在外面的部分有多少级? (2)现扶梯近旁有一从二楼下到一楼的楼梯道,台阶的级数与自动扶梯的
6、级数相等,两个孩子各自到扶梯顶部后按原速度再下楼梯,到楼梯底部再乘自动扶梯上楼(不考虑扶梯与楼梯间的距离).求男孩第一次迫上女孩时走了多少级台阶? 解析题中有两个等量关系,男孩走27级的时间等于扶梯走了S-27级的时间;女孩走18级的时间等于扶梯走S—18级的时间. 解(1)设女孩上梯速度为x级/分,自动扶梯的速度为y级/分,扶梯露在外面的部分有S级,则男孩上梯的速度为2x级/分,且有 解得S=54. 所以扶梯露在外面的部分有54级. (2)设男孩第一次追上女孩时走过自动扶梯rn遍,走过楼梯n遍,则
7、女孩走过自动扶梯(m—1)遍、走过楼梯(n—1)遍. 由于两人所走的时间相等,所以有. 由(1)中可求得y=2x,代人上面方程化简得6n+m=16. 无论男孩第一次追上女孩是在自动扶梯还是在下楼时,m、n中都一定有一个是正整数,且0≤m—n≤1. 试验知只有m=3,n=符合要求. 所以男孩第一次追上女孩时走的级数为3×27+×54=198(级). 注本题求解时设的未知数x、y,只设不求,这种方法在解复杂的应用题时常用来帮助分析数量关系,便于解题. 【例7】(江苏省初中数学竞赛C卷)编号为1到25的25
8、个弹珠被分放在两个篮子A和B中.15号弹珠在篮子A中,把这个弹珠从篮子A移至篮子B中,这时篮子A中的弹珠号码数的平均数等于原平均数加,篮子B中弹珠号码数的平均数也等于原平均数加.问原来在篮子A中有多少个弹珠? 解析本题涉及A中原有弹珠,A、B中号码数的平均数,故引入三个未知数. 解设原来篮子A中有弹珠x个,则篮子B中有弹珠(25-x)个.又记原来A中弹珠
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