丁霞
解分式方程通常是在分式方程两边同时乘最简公分母,将分式方程转化为整式方程.有时由于x的取值范围发生变化,得到的整式方程的解不一定是原分式方程的解,这种在解题过程中增加的解称为分式方程的增根.本文以一个含有字母系数的分式方程为例,帮助同学们正确理解、区分“增根、无解、有解”的问题.
一、会产生增根
【例1】当k为何值时,关于x的方程[2x-2]+[kxx2-4=3x+2]会产生增根?
【分析】分式方程要产生增根,最简公分母必须为零,即x=2或x=-2.因此可通过x=2或x=-2来讨论k的取值问题.
【解】去分母得:2(x+2)+kx=3(x-2).
化简整理得:(1-k)x=10.
若方程产生增根,则增根为x=2或x=-2.
将x=2代入(1-k)x=10,得:k=-4.将x=-2代入(1-k)x=10,得:k=6.故当k=-4或k=6时,原方程会产生增根.
【点评】利用增根的定义求解的问题是较为重要的题型,解决的方法是:(1)将分式方程去分母转化为整式方程;(2)让最简公分母为零,确定增根;(3)将增根代入转化后的整式方程,解之就可得到欲求的待定系数的值.
二、不会产生增根
【例2】当k为何值时,关于x的方程[2x-2]+[kxx2-4=3x+2]不会产生增根?
【分析】“不会产生增根”是“会产生增根”的对立面,由此我们可以先求出分式方程产生增根时k的值,然后把这些值一一排除,即可得到分式方程不会产生增根时k的值.
【解】同例1,得到当k=-4或k=6时,原方程会产生增根.故当k≠-4且k≠6时,原方程不会产生增根.
【点评】当k=-4时,分式方程产生增根x=2;当k=6时,分式方程产生增根x=-2,故当k≠-4且k≠6时,原方程不会产生增根.这里需要注意的是:连接词用“且”,不能用“或”,也就是k≠-4、k≠6必须都满足时,分式方程才不会产生增根.
三、无解
【例3】当k为何值时,关于x的方程[2x-2]+[kxx2-4=3x+2]无解?
【分析】将分式方程去分母转化为整式方程,整式方程无解则原方程无解;整式方程虽有解,但这个解使最简公分母为零,是增根,则原方程也无解.
【解】同例1,得到:(1-k)x=10.
当k=1时,得:0·x=10,该方程无解,从而原方程也无解.当原方程有增根时,原方程也无解.若原方程产生增根,则增根为x=2或x=-2.
将x=2代入(1-k)x=10,得:k=-4,即当k=-4时,原方程会产生增根x=2,无解;将x=-2代入(1-k)x=10,得:k=6,即当k=6时,原方程会产生增根x=-2,无解.
综上所述:当k=1或k=-4或k=6时,原方程无解.
【点评】分式方程无解不仅仅是由于有增根,也有可能是由于转化得到的整式方程本身就无解.因此,大家考虑问题要全面.
四、有解
【例4】当k为何值时,关于x的方程[2x-2]+[kxx2-4=3x+2]有解?
【分析】分式方程有解,说明去分母后得到的整式方程不但有解,而且它的解一定不是增根.
【解】同例1,得到:(1-k)x=10.
因为方程有解,且这个解不是增根,所以,(1)k≠1;(2)x≠2,即k≠-4;(3)x≠-2,即k≠6.综上所述:当k≠1且k≠-4且k≠6时,原方程有解.
【点评】无解的反面即为有解.
五、解为正数(负数)
【例5】当k为何值时,关于x的方程[2x-2]+[kxx2-4=3x+2]的解是正数?
【分析】先去分母将分式方程转化为整式方程,再对得到的整式方程进行讨论.
【解】同例1,得到:(1-k)x=10.
因为解是正数,从而有x>0且x≠2.则[1-k>0,1-k≠5,]解之得:k<1且k[≠]-4.综上所述:当k<1且k[≠]-4时,原方程的解是正数.
【点评】解含有字母系数的分式方程,通常是去分母,将分式方程转化为整式方程,把未知数用含字母系数的代数式表示,然后根据条件列不等式.需要注意的是解为正数(负数),意味着方程一定有解,因此要排除增根!
分式方程的增根不是原方程的根,但增根一定是由分式方程得到的整式方程的根,利用这一点可以解决有关增根的问题.
同类训练:
1. 当k为何值时,关于x的方程[kx2-1]=[2x+1+51-x]会产生增根?
2.当k为何值时,关于x的方程[3x+6x-1]=[x+kxx-1]不會产生增根?
3. 当k为何值时,关于x的方程[kxx-2]=[4x-2+1]无解?
4.当k为何值时,关于x的方程[6x-1=][x+3xx-1-kx]有解?
5.当k为何值时(k的范围),关于x的方程[3x+k2x+1=2]的解是负数?
参考答案:
1.当k=-4或k=-10时,原方程会产生增根.
2.当k≠-3且k≠5时,原方程不会产生增根.
3.当k=1或k=2时,原方程无解.
4.当k≠-5且k≠-3时,原方程有解.
5.当k<2且k≠[32]时,原方程的解是负数.
(作者单位:江苏省东台市实验中学)