1. 已知方程$\frac{1}{x - 1} = \frac{a}{x + 1}的解为x = 2$,求$\frac{a}{a - 1} - \frac{1}{a^{2} - a}$的值。
答案
将$x = 2$代入方程$\frac{1}{x - 1} = \frac{a}{x + 1}$,得:
$\frac{1}{2 - 1} = \frac{a}{2 + 1}$,
即:
$1 = \frac{a}{3}$
解得:
$a = 3$
将$a = 3$代入$\frac{a}{a - 1} - \frac{1}{a^{2} - a}$,得:
$\frac{3}{3 - 1} - \frac{1}{3^{2} - 3}$
$= \frac{3}{2} - \frac{1}{6}$
$= \frac{9}{6} - \frac{1}{6}$
$= \frac{8}{6}$
$= \frac{4}{3}$
所以,$\frac{a}{a - 1} - \frac{1}{a^{2} - a}$的值为$\frac{4}{3}$。
$\frac{1}{2 - 1} = \frac{a}{2 + 1}$,
即:
$1 = \frac{a}{3}$
解得:
$a = 3$
将$a = 3$代入$\frac{a}{a - 1} - \frac{1}{a^{2} - a}$,得:
$\frac{3}{3 - 1} - \frac{1}{3^{2} - 3}$
$= \frac{3}{2} - \frac{1}{6}$
$= \frac{9}{6} - \frac{1}{6}$
$= \frac{8}{6}$
$= \frac{4}{3}$
所以,$\frac{a}{a - 1} - \frac{1}{a^{2} - a}$的值为$\frac{4}{3}$。
2. 已知关于$x的方程\frac{1}{x - 1} - 1 = \frac{2}{1 - x}的解比\frac{kx}{x - 1} - \frac{2k - 1}{x} = 2的解大1$,求$(k + 3)^{2}$的值。
答案
25
解析
1. 解第一个方程$\frac{1}{x - 1} - 1 = \frac{2}{1 - x}$:
方程两边同乘$x - 1$($x \neq 1$),得$1 - (x - 1) = -2$,
化简:$1 - x + 1 = -2$,即$2 - x = -2$,解得$x = 4$。
检验:$x = 4$时,$x - 1 = 3 \neq 0$,故第一个方程解为$x = 4$。
2. 由题意,第二个方程的解为$4 - 1 = 3$。
3. 将$x = 3$代入第二个方程$\frac{kx}{x - 1} - \frac{2k - 1}{x} = 2$:
左边$=\frac{3k}{3 - 1} - \frac{2k - 1}{3} = \frac{3k}{2} - \frac{2k - 1}{3}$,
令其等于2:$\frac{3k}{2} - \frac{2k - 1}{3} = 2$。
4. 解方程求$k$:
两边同乘6:$9k - 2(2k - 1) = 12$,
化简:$9k - 4k + 2 = 12$,即$5k = 10$,解得$k = 2$。
5. 计算$(k + 3)^2$:$(2 + 3)^2 = 25$。
方程两边同乘$x - 1$($x \neq 1$),得$1 - (x - 1) = -2$,
化简:$1 - x + 1 = -2$,即$2 - x = -2$,解得$x = 4$。
检验:$x = 4$时,$x - 1 = 3 \neq 0$,故第一个方程解为$x = 4$。
2. 由题意,第二个方程的解为$4 - 1 = 3$。
3. 将$x = 3$代入第二个方程$\frac{kx}{x - 1} - \frac{2k - 1}{x} = 2$:
左边$=\frac{3k}{3 - 1} - \frac{2k - 1}{3} = \frac{3k}{2} - \frac{2k - 1}{3}$,
令其等于2:$\frac{3k}{2} - \frac{2k - 1}{3} = 2$。
4. 解方程求$k$:
两边同乘6:$9k - 2(2k - 1) = 12$,
化简:$9k - 4k + 2 = 12$,即$5k = 10$,解得$k = 2$。
5. 计算$(k + 3)^2$:$(2 + 3)^2 = 25$。
3. 当$m$为何值时,分式方程$\frac{m}{x + 1} - \frac{2}{x - 1} = \frac{3}{x^{2} - 1}$会产生增根?
答案
$m=-\dfrac{3}{2}$
解析
1. 确定最简公分母及可能增根:
原方程分母为$x+1$、$x-1$、$x^2-1=(x+1)(x-1)$,最简公分母为$(x+1)(x-1)$。令分母为0,得可能增根$x=1$或$x=-1$。
2. 去分母化为整式方程:
方程两边乘$(x+1)(x-1)$,得:
$m(x-1)-2(x+1)=3$。
3. 代入增根求$m$:
化简整式方程:$mx - m - 2x - 2 = 3$,即$(m-2)x = m + 5$。
代入$x=1$:$(m-2)\cdot1 = m + 5$,化简得$-2=5$,矛盾,故$x=1$不是增根。
代入$x=-1$:$(m-2)\cdot(-1) = m + 5$,解得$-m + 2 = m + 5$,$-2m=3$,$m=-\frac{3}{2}$。
4. 结论:当$m=-\frac{3}{2}$时,分式方程产生增根。
原方程分母为$x+1$、$x-1$、$x^2-1=(x+1)(x-1)$,最简公分母为$(x+1)(x-1)$。令分母为0,得可能增根$x=1$或$x=-1$。
2. 去分母化为整式方程:
方程两边乘$(x+1)(x-1)$,得:
$m(x-1)-2(x+1)=3$。
3. 代入增根求$m$:
化简整式方程:$mx - m - 2x - 2 = 3$,即$(m-2)x = m + 5$。
代入$x=1$:$(m-2)\cdot1 = m + 5$,化简得$-2=5$,矛盾,故$x=1$不是增根。
代入$x=-1$:$(m-2)\cdot(-1) = m + 5$,解得$-m + 2 = m + 5$,$-2m=3$,$m=-\frac{3}{2}$。
4. 结论:当$m=-\frac{3}{2}$时,分式方程产生增根。
4. 若关于$x的分式方程\frac{6}{x - 1} = \frac{x + 3}{x(x - 1)} - \frac{k}{x}$无解,则$k$的取值是(
A.$-3$
B.$-3或-5$
C.$1$
D.$1或-5$
B
)A.$-3$
B.$-3或-5$
C.$1$
D.$1或-5$
答案
B
解析
首先将分式方程化为整式方程,两边同乘$x(x - 1)$得:
$6x = x + 3 - k(x - 1)$,
整理得:$(5 + k)x = 3 + k$。
当整式方程无解时,系数为零:
$5 + k = 0$且$3 + k \neq 0$,得$k = -5$。
当整式方程的解为原分式方程的增根时:
增根为$x = 0$或$x = 1$。
代入$x = 0$,得$0 = 3 + k$,即$k = -3$;
代入$x = 1$,得$5 + k = 3 + k$(无解)。
综上,$k = -5$或$k = -3$时原方程无解。
5. 已知关于$x的分式方程\frac{x}{x - 3} - \frac{3a}{3 - x} = 4$的解为非负数,则$a$的取值范围是(
A.$a \geq -4$
B.$a > -4$
C.$a \geq -4且a \neq -1$
D.$a > -4且a \neq -1$
C
)A.$a \geq -4$
B.$a > -4$
C.$a \geq -4且a \neq -1$
D.$a > -4且a \neq -1$
答案
C
解析
首先将分式方程 $\frac{x}{x - 3} - \frac{3a}{3 - x} = 4$ 两边通分,注意到 $3 - x = -(x - 3)$,因此方程可变形为:
$\frac{x}{x - 3} + \frac{3a}{x - 3} = 4$,
合并分母后得到:
$\frac{x + 3a}{x - 3} = 4$,
两边乘以 $x - 3$(注意 $x \neq 3$)得:
$x + 3a = 4(x - 3)$,
化简为:
$x + 3a = 4x - 12$,
移项得:
$-3x = -12 - 3a$,
解得:
$x = 4 + a$。
根据题意,解为非负数,即 $4 + a \geq 0$,因此 $a \geq -4$。
同时,原方程的分母不能为零,即 $x \neq 3$,代入 $x = 4 + a$ 得 $4 + a \neq 3$,即 $a \neq -1$。
综上,$a \geq -4$ 且 $a \neq -1$。
6. 若关于$x的不等式组\begin{cases} \frac{3x + 5}{4} \leq \frac{x + 3}{2}, \\ x + \frac{1}{2} > \frac{x + a}{2} \end{cases} $无解,且关于$y的分式方程\frac{5 - ay}{2 - y} - 1 = \frac{3}{y - 2}$有整数解,则满足条件的整数$a$的值为(
A.$2或3$
B.$2或7$
C.$3或7$
D.$2或3或7$
D
)A.$2或3$
B.$2或7$
C.$3或7$
D.$2或3或7$
答案
D
解析
解不等式组:
解$\frac{3x + 5}{4} \leq \frac{x + 3}{2}$,得$x \leq 1$;
解$x + \frac{1}{2} > \frac{x + a}{2}$,得$x > a - 1$。
不等式组无解,则$a - 1 \geq 1$,即$a \geq 2$。
解分式方程$\frac{5 - ay}{2 - y} - 1 = \frac{3}{y - 2}$:
两边乘$2 - y$得$5 - ay - (2 - y) = -3$,化简得$y = \frac{6}{a - 1}$。
$y$为整数且$y \neq 2$,则$a - 1$为6的因数:$\pm1,\pm2,\pm3,\pm6$。
结合$a \geq 2$,$a - 1$可取1,2,3,6,得$a=2,3,4,7$。
$a=4$时$y=2$(增根舍去),故$a=2,3,7$。
解$\frac{3x + 5}{4} \leq \frac{x + 3}{2}$,得$x \leq 1$;
解$x + \frac{1}{2} > \frac{x + a}{2}$,得$x > a - 1$。
不等式组无解,则$a - 1 \geq 1$,即$a \geq 2$。
解分式方程$\frac{5 - ay}{2 - y} - 1 = \frac{3}{y - 2}$:
两边乘$2 - y$得$5 - ay - (2 - y) = -3$,化简得$y = \frac{6}{a - 1}$。
$y$为整数且$y \neq 2$,则$a - 1$为6的因数:$\pm1,\pm2,\pm3,\pm6$。
结合$a \geq 2$,$a - 1$可取1,2,3,6,得$a=2,3,4,7$。
$a=4$时$y=2$(增根舍去),故$a=2,3,7$。
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