第十五章 · 第三节
分式方程
解方程、识增根、解决实际问题

📖 知识点学习

🎯 学习目标

  • 理解分式方程的概念,能识别分式方程
  • 掌握解分式方程的步骤,理解增根产生的原因
  • 能列分式方程解决实际问题
知识点一:分式方程的概念
📐 定义
分母中含有未知数的方程叫做分式方程
例如:2x-1 = 3x+1 是分式方程;而 12x + 1 = 0 不是分式方程(分母中无未知数)。
知识点二:解分式方程的步骤
① 去分母
② 解整式方程
③ 检验
④ 写结论
  • 步骤1 去分母:方程两边乘最简公分母,化为整式方程。
  • 步骤2 解整式方程:解去分母后得到的整式方程,求出未知数的值。
  • 步骤3 检验:将求得的解代入最简公分母,若值不为0,则是原方程的解;若值为0,则是增根,原方程无此解。
  • 步骤4 写结论:写出原方程的解,或说明无解。
知识点三:增根
⚠️ 增根的概念
在解分式方程时,使最简公分母为0的根叫做增根。增根不是原分式方程的解!
增根产生的原因:去分母时,方程两边乘了最简公分母,如果求出的解使最简公分母为0,就相当于乘了0,扩大了未知数的取值范围。
知识点四:分式方程的应用
📐 列分式方程解应用题的步骤
① 审题设未知数 → ② 找等量关系列分式方程 → ③ 解方程 → ④ 检验(既要检验是否为增根,又要检验是否符合实际意义) → ⑤ 作答

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📝 例题精讲

💡 提示:点击「下一步」按钮,逐步查看详细解题过程
例题 1 解分式方程
解分式方程:
1x-1 = 2x+1
🔍 解题过程
1 去分母:最简公分母为 (x-1)(x+1)。方程两边同乘 (x-1)(x+1):
(x-1)(x+1) · 1x-1 = (x-1)(x+1) · 2x+1
化简得:(x+1) = 2(x-1)
2 解整式方程:
x + 1 = 2x - 2
x - 2x = -2 - 1
-x = -3
x = 3
3 检验:将 x = 3 代入最简公分母 (x-1)(x+1):
(3-1)(3+1) = 2 × 4 = 8 ≠ 0
所以 x = 3 是原分式方程的解。
✅ 原方程的解为 x = 3
例题 2 解分式方程并判断增根
解分式方程并判断是否有增根:
xx-2 + 1 = 2x-2
🔍 解题过程
1 去分母:最简公分母为 (x-2)。方程两边同乘 (x-2):
(x-2) · xx-2 + 1 · (x-2) = (x-2) · 2x-2
化简得:x + (x-2) = 2
2 解整式方程:
x + x - 2 = 2
2x = 4
x = 2
3 检验(关键!):将 x = 2 代入最简公分母 (x-2):
(2 - 2) = 0 ✗ ✗ ✗
x = 2 是增根!它使最简公分母为0,不是原方程的解。
因此,原分式方程无解
✅ x = 2 是增根,原分式方程无解
例题 3 列分式方程解应用题
甲乙两人做同一件工作,甲单独完成比乙少用3天。两人合作2天完成了全部工作。求甲、乙各自单独完成需要多少天?
甲比乙快3天,合作2天完成 → 求各自天数
🔍 解题过程
1 设未知数:设乙单独完成需 x 天,则甲单独完成需 (x-3) 天。
乙的效率:1x,甲的效率:1x-3
2 列方程并去分母:两人合作2天完成全部工作:
2 · (1x + 1x-3) = 1
最简公分母为 x(x-3),两边同乘:
2(x-3) + 2x = x(x-3)
2x - 6 + 2x = x² - 3x
x² - 7x + 6 = 0
3 解方程并检验: (x-1)(x-6) = 0 → x = 1 或 x = 6
检验增根:x=1 时 x(x-3)=1×(-2)=-2≠0;x=6 时 x(x-3)=6×3=18≠0,均非增根。
检验实际意义:x=1 时 x-3=-2<0(天数为负,不合理),舍去。
x=6 时 x-3=3>0,合理。所以 x = 6
✅ 甲单独完成需3天,乙单独完成需6天

🚀 拓展提升

📊 增根产生的原因

解分式方程时,去分母这一步在方程两边乘了最简公分母。如果最简公分母不为0,这一步是等价变形,不会产生增根。

但如果求出的解使最简公分母 = 0
则相当于在方程两边乘了0 → 破坏了等价性
→ 该解是增根,不是原方程的解

因此,检验是解分式方程必不可少的步骤!不检验就不能确定求出的解是否有效。

🔢 如何判断分式方程无解

分式方程"无解"有以下两种情况:

  • 情况1:去分母后求出的解全部是增根,则原方程无解。
  • 情况2:去分母后得到的整式方程本身无解(如 0 = 1 的矛盾式),则原方程也无解。
⚠️ 注意区分
"增根"和"无解"不是同一概念:增根是去分母后得到的但不符合原方程的解;无解是原方程没有任何解。增根可能导致无解(如果所有解都是增根),但增根本身不是"无解"。

📐 分式方程应用题的常见类型

  • 工程问题:工作总量 = 工作效率 × 工作时间(常设总工作量为1)
  • 行程问题:路程 = 速度 × 时间(如顺水逆水问题)
  • 购买问题:总价 = 单价 × 数量(如降价前后比较)

关键:找等量关系时,注意"比……多/少"、"是……的几倍"等关键词,正确设未知数列方程。

✏️ 练习巩固

💡 提示:每道题作答后会立即显示解析,请认真思考后再作答
第 1 题 ★☆☆ 基础
下列方程中,是分式方程的是?
Ax/2 + 1 = 0
B2/(x-1) = 3
Cx² + 2x + 1 = 0
D3x - 5 = 0
第 2 题 ★★☆ 巩固
解分式方程 2x-1 = 4x+2,去分母后得到的整式方程是?
A2x = 4x
B2(x+2) = 4(x-1)
C2(x-1) = 4(x+2)
D2 = 4
第 3 题 ★★☆ 巩固
解分式方程 xx-3 + 1 = 3x-3,求出的解 x = 3 是增根吗?
A不是增根,是原方程的解
B是增根,原方程无解
第 4 题 ★★☆ 巩固
分式方程 3x-1 = 2x 的解是 x = ______
第 5 题 ★★★ 挑战
甲乙两人从A地到B地,甲速度为10 km/h,乙速度为8 km/h。甲比乙早到30分钟。求AB两地的距离为 ______ km。

🧠 知识点问答

老师来考考你!下面的问题都来自本节课的知识点,看看你掌握了多少。每次点击"再考一次"题目顺序都会随机打乱哦!
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课程完成!

恭喜你完成了「分式方程」的学习!

这也是第十五章「分式」的最后一节,恭喜完成全章学习!

📌 本节核心要点回顾:
① 分式方程:分母中含有未知数的方程
② 解法四步:去分母 → 解整式方程 → 检验 → 写结论
③ 增根:使最简公分母为0的根,不是原方程的解
④ 检验是解分式方程必不可少的步骤!
⑤ 应用题:列方程后既要检验增根,又要检验实际意义

✏️ 做练习题