初中数学 10 分式方程(分母里含有未知数的方程)
分式方程的概念
分母里含有未知数的方程叫做分式方程。例如,\(\frac{1}{x}=2\),\(\frac{x}{x - 1}-1=\frac{3}{(x - 1)(x + 2)}\)等都是分式方程,而方程\(\frac{1}{2}x + 1 = 3\)不是分式方程,因为其分母中不含有未知数。
分式方程的解法
基本思路:将分式方程转化为整式方程来求解。
步骤:
去分母,方程两边同时乘以最简公分母,将分式方程化为整式方程。例如,对于方程\(\frac{2}{x}+\frac{x}{x - 1}=1\),最简公分母为\(x(x - 1)\),方程两边同时乘以\(x(x - 1)\),得到\(2(x - 1)+x^2 = x(x - 1)\)。
解整式方程。上述整式方程化简为\(2x - 2 + x^2 = x^2 - x\),移项可得\(2x + x = 2\),解得\(x=\frac{2}{3}\)。
检验,将求得的未知数的值代入最简公分母中,如果最简公分母不等于\(0\),则该值是原分式方程的解;如果最简公分母等于\(0\),则该值是增根,原分式方程无解。把\(x=\frac{2}{3}\)代入\(x(x - 1)\),可得\(\frac{2}{3}\times(\frac{2}{3}-1)=\frac{2}{3}\times(-\frac{1}{3})=-\frac{2}{9}\neq0\),所以\(x=\frac{2}{3}\)是原分式方程的解。
分式方程的增根
增根是分式方程化为整式方程后产生的使分式方程的分母为\(0\)的根。产生增根的原因是在去分母的过程中,方程两边同乘了一个可能使分母为\(0\)的整式。例如,解方程\(\frac{x}{x - 1}=\frac{1}{x - 1}+2\),去分母得\(x = 1 + 2(x - 1)\),解得\(x = 1\),但把\(x = 1\)代入原方程的分母\(x - 1\)中,\(x - 1 = 0\),所以\(x = 1\)是增根,原分式方程无解。
分式方程的应用
步骤:
审清题意,找出等量关系。
设未知数,一般用\(x\)等字母表示未知数。
根据等量关系列出分式方程。
解分式方程,并检验。
写出答案,注意单位等细节。
举例:某工程队承接了\(3000\)米的修路任务,在修好\(600\)米后,引进了新设备,工作效率是原来的\(2\)倍,结果共用\(30\)天完成了任务。求引进新设备前平均每天修路多少米?
设引进新设备前平均每天修路\(x\)米,则引进新设备后平均每天修路\(2x\)米。根据工作时间的等量关系可列方程:\(\frac{600}{x}+\frac{3000 - 600}{2x}=30\),
去分母得\(1200 + 2400 = 60x\),
解得\(x = 60\)。
经检验,\(x = 60\)是原分式方程的解,且符合题意。
答:引进新设备前平均每天修路\(60\)米。
分式方程是初中数学方程中的重要内容,它在解决实际问题中有着广泛的应用,通过学习分式方程,能够进一步提高学生的数学建模能力和方程思想的应用能力。