4. 解下列分式方程:
(1)$\frac{3}{x - 5} = \frac{5}{x - 7}$;
(2)$\frac{x}{x - 1} - 1 = \frac{2x}{3x - 3}$;
(3)$\frac{2 + x}{2 - x} + \frac{16}{x^2 - 4} = - 1$.
(1)$\frac{3}{x - 5} = \frac{5}{x - 7}$;
(2)$\frac{x}{x - 1} - 1 = \frac{2x}{3x - 3}$;
(3)$\frac{2 + x}{2 - x} + \frac{16}{x^2 - 4} = - 1$.
答案
(1)$x=2$;(2)$x=\frac{3}{2}$;(3)无解
解析
(1)方程两边乘最简公分母$(x - 5)(x - 7)$,得$3(x - 7)=5(x - 5)$,展开得$3x - 21=5x - 25$,移项合并得$-2x=-4$,解得$x=2$。检验:当$x=2$时,$(x - 5)(x - 7)=(-3)(-5)=15≠0$,故$x=2$是原方程的解。
(2)原方程可化为$\frac{x}{x - 1}-1=\frac{2x}{3(x - 1)}$,两边乘最简公分母$3(x - 1)$,得$3x - 3(x - 1)=2x$,展开得$3x - 3x + 3=2x$,化简得$3=2x$,解得$x=\frac{3}{2}$。检验:当$x=\frac{3}{2}$时,$3(x - 1)=3×\frac{1}{2}=\frac{3}{2}≠0$,故$x=\frac{3}{2}$是原方程的解。
(3)原方程可化为$\frac{2 + x}{2 - x}+\frac{16}{(x - 2)(x + 2)}=-1$,即$-\frac{x + 2}{x - 2}+\frac{16}{(x - 2)(x + 2)}=-1$,两边乘最简公分母$(x - 2)(x + 2)$,得$-(x + 2)^2 + 16=-(x^2 - 4)$,展开得$-x^2 - 4x - 4 + 16=-x^2 + 4$,化简得$-4x + 12=4$,解得$x=2$。检验:当$x=2$时,$(x - 2)(x + 2)=0$,故$x=2$是增根,原方程无解。
(2)原方程可化为$\frac{x}{x - 1}-1=\frac{2x}{3(x - 1)}$,两边乘最简公分母$3(x - 1)$,得$3x - 3(x - 1)=2x$,展开得$3x - 3x + 3=2x$,化简得$3=2x$,解得$x=\frac{3}{2}$。检验:当$x=\frac{3}{2}$时,$3(x - 1)=3×\frac{1}{2}=\frac{3}{2}≠0$,故$x=\frac{3}{2}$是原方程的解。
(3)原方程可化为$\frac{2 + x}{2 - x}+\frac{16}{(x - 2)(x + 2)}=-1$,即$-\frac{x + 2}{x - 2}+\frac{16}{(x - 2)(x + 2)}=-1$,两边乘最简公分母$(x - 2)(x + 2)$,得$-(x + 2)^2 + 16=-(x^2 - 4)$,展开得$-x^2 - 4x - 4 + 16=-x^2 + 4$,化简得$-4x + 12=4$,解得$x=2$。检验:当$x=2$时,$(x - 2)(x + 2)=0$,故$x=2$是增根,原方程无解。
探究点3 分式方程中的参数问题
【例3】 已知关于$x的分式方程\frac{2x - m}{x - 1} - \frac{3}{1 - x} = 1$的解是正数,求$m$的取值范围.
【例3】 已知关于$x的分式方程\frac{2x - m}{x - 1} - \frac{3}{1 - x} = 1$的解是正数,求$m$的取值范围.
答案
$m > 4$ 且 $m \neq 5$(写这个范围的相应形式,根据选择题选项填写,此处假设选项为包含该范围的选项)。
解析
首先将分式方程 $\frac{2x - m}{x - 1} - \frac{3}{1 - x} = 1$ 去分母,两边同乘以 $x - 1$,得到:
$2x - m + 3 = x - 1$,
整理得:
$2x - x = m - 4$,
$x = m - 4$,
由于分式方程的分母不能为0,所以 $x - 1 \neq 0$,即 $x \neq 1$,所以 $m - 4 \neq 1$,即 $m \neq 5$。
又因为题目要求分式方程的解是正数,所以 $m - 4 > 0$,即 $m > 4$。
综上,$m$ 的取值范围是 $m > 4$ 且 $m \neq 5$。
$2x - m + 3 = x - 1$,
整理得:
$2x - x = m - 4$,
$x = m - 4$,
由于分式方程的分母不能为0,所以 $x - 1 \neq 0$,即 $x \neq 1$,所以 $m - 4 \neq 1$,即 $m \neq 5$。
又因为题目要求分式方程的解是正数,所以 $m - 4 > 0$,即 $m > 4$。
综上,$m$ 的取值范围是 $m > 4$ 且 $m \neq 5$。
5. 如果关于$x的分式方程\frac{2x - m}{x + 1} = 1$的解是负数,那么$m$的取值范围是(
A. $m < - 1$
B. $m > - 1且m \neq 0$
C. $m > - 1$
D. $m < - 1且m \neq - 2$
D
)A. $m < - 1$
B. $m > - 1且m \neq 0$
C. $m > - 1$
D. $m < - 1且m \neq - 2$
答案
D
解析
首先解方程 $\frac{2x - m}{x + 1} = 1$。
去分母,得$2x - m = x + 1$,
移项得:$2x - x = m + 1$,
解得$x = m + 1$。
由于方程的解是负数,所以有$m + 1 \lt 0$,
即$m \lt -1$。
又因为分母$x + 1 \neq 0$,
所以$m + 1 \neq -1$,
即$m \neq -2$。
综上,$m \lt -1$ 且 $m \neq -2$。
去分母,得$2x - m = x + 1$,
移项得:$2x - x = m + 1$,
解得$x = m + 1$。
由于方程的解是负数,所以有$m + 1 \lt 0$,
即$m \lt -1$。
又因为分母$x + 1 \neq 0$,
所以$m + 1 \neq -1$,
即$m \neq -2$。
综上,$m \lt -1$ 且 $m \neq -2$。
6. 若关于$x的分式方程\frac{3x}{x - 2} - 1 = \frac{m + 3}{x - 2}$无解,求$m$的值.
答案
3
解析
方程两边同乘$x - 2$得:$3x - (x - 2) = m + 3$,化简得$2x + 2 = m + 3$,解得$x = \frac{m + 1}{2}$。
∵原分式方程无解,∴$x = 2$是增根。
令$\frac{m + 1}{2} = 2$,解得$m = 3$。
∵原分式方程无解,∴$x = 2$是增根。
令$\frac{m + 1}{2} = 2$,解得$m = 3$。
1. 下列方程中,不是分式方程的是(
A. $\frac{3x + 1}{3} = \frac{5x + 3}{6}$
B. $x + \frac{1}{x} = 2$
C. $- 5x = \frac{1}{7x}$
D. $\frac{5x + 3}{x} = 7$
A
)A. $\frac{3x + 1}{3} = \frac{5x + 3}{6}$
B. $x + \frac{1}{x} = 2$
C. $- 5x = \frac{1}{7x}$
D. $\frac{5x + 3}{x} = 7$
答案
A
解析
分式方程是指分母里含有未知数或未知数整式为分母的等式。
A选项$\frac{3x + 1}{3} = \frac{5x + 3}{6}$,分母为3和6,均不含有未知数,所以不是分式方程,而是一元一次方程;
B选项$x + \frac{1}{x} = 2$,分母含有未知数$x$,是分式方程;
C选项$-5x = \frac{1}{7x}$,分母含有未知数$x$,是分式方程;
D选项$\frac{5x + 3}{x} = 7$,分母含有未知数$x$,是分式方程。
A选项$\frac{3x + 1}{3} = \frac{5x + 3}{6}$,分母为3和6,均不含有未知数,所以不是分式方程,而是一元一次方程;
B选项$x + \frac{1}{x} = 2$,分母含有未知数$x$,是分式方程;
C选项$-5x = \frac{1}{7x}$,分母含有未知数$x$,是分式方程;
D选项$\frac{5x + 3}{x} = 7$,分母含有未知数$x$,是分式方程。
2. 解分式方程$\frac{x}{2x - 1} + \frac{2}{1 - 2x} = 3$时,去分母化为一元一次方程,正确的是(
A. $x + 2 = 3$
B. $x - 2 = 3$
C. $x - 2 = 3(2x - 1)$
D. $x + 2 = 3(2x - 1)$
C
)A. $x + 2 = 3$
B. $x - 2 = 3$
C. $x - 2 = 3(2x - 1)$
D. $x + 2 = 3(2x - 1)$
答案
C
解析
将分式方程$\frac{x}{2x - 1} + \frac{2}{1 - 2x} = 3$去分母,首先注意到$1 - 2x = -(2x - 1)$,因此方程可变形为$\frac{x}{2x - 1} - \frac{2}{2x - 1} = 3$。
两边同乘以$2x - 1$,得到$x - 2 = 3(2x - 1)$。
两边同乘以$2x - 1$,得到$x - 2 = 3(2x - 1)$。
3. 方程$\frac{3}{1 - 2x} = 1$的解为(
A. $\frac{1}{2}$
B. $- \frac{1}{2}$
C. $1$
D. $- 1$
D
)A. $\frac{1}{2}$
B. $- \frac{1}{2}$
C. $1$
D. $- 1$
答案
D
解析
方程两边同乘$1 - 2x$,得$3 = 1 - 2x$,移项得$2x = 1 - 3$,$2x = -2$,解得$x = -1$。检验:当$x = -1$时,$1 - 2x = 1 - 2×(-1) = 3 ≠ 0$,所以$x = -1$是原方程的解。
4. 关于$x的方程\frac{x - 1}{x - 3} = 2 + \frac{k}{x - 3}$有增根,则$k$的值为(
A. $\pm 3$
B. $3$
C. $- 3$
D. $2$
D
)A. $\pm 3$
B. $3$
C. $- 3$
D. $2$
答案
D
解析
方程两边同乘$(x-3)$得:$x-1=2(x-3)+k$,
若方程有增根,则增根为$x=3$,
将$x=3$代入$x-1=2(x-3)+k$,
得$3-1=2(3-3)+k$,
即$k=2$。
(根据增根定义,增根使分母为0,将$x=3$代入去分母后整式方程求解$k$)
5. 若关于$x的方程\frac{m}{x + 1} - \frac{2}{x} = 0$的解为正数,则$m$的取值范围是(
A. $m < 2$
B. $m < 2且m \neq 0$
C. $m > 2$
D. $m > 2且m \neq 4$
C
)A. $m < 2$
B. $m < 2且m \neq 0$
C. $m > 2$
D. $m > 2且m \neq 4$
答案
C
解析
方程两边同乘$x(x+1)$去分母得:$mx - 2(x + 1) = 0$,整理得$x(m - 2) = 2$,解得$x = \frac{2}{m - 2}$。
因为方程的解为正数,所以$\frac{2}{m - 2} > 0$,即$m - 2 > 0$,得$m > 2$。
又分母$x \neq 0$且$x + 1 \neq 0$,$x = \frac{2}{m - 2}$不可能为$0$或$-1$(此时$m$无解),故$m$的取值范围是$m > 2$。
因为方程的解为正数,所以$\frac{2}{m - 2} > 0$,即$m - 2 > 0$,得$m > 2$。
又分母$x \neq 0$且$x + 1 \neq 0$,$x = \frac{2}{m - 2}$不可能为$0$或$-1$(此时$m$无解),故$m$的取值范围是$m > 2$。
6. 关于$x$的方程:①$\frac{x}{2} - \frac{x - 1}{3} = 6$;②$\frac{x}{900} = \frac{500}{x - 30}$;③$\frac{x}{3} + 1 = \frac{3}{2}x$;④$\frac{a}{2x} = \frac{1}{x}$;⑤$\frac{320}{x} - \frac{400}{x} = 4$;⑥$\frac{x}{a} = \frac{3}{5} - x$.分式方程有
②④⑤
(填序号).答案
②④⑤
解析
分式方程的定义是分母里含有未知数或表示未知数的整式的方程。
①方程分母不含未知数,是整式方程。
②方程分母含有未知数$x$,是分式方程。
③方程分母不含未知数,是整式方程。
④方程分母含有未知数$x$,是分式方程。
⑤方程分母含有未知数$x$,是分式方程。
⑥方程分母含有未知数但以参数形式出现,按照本题要求,不算分式方程(分母未明确含本题求解的未知数$x$)。
所以分式方程有②④⑤。
①方程分母不含未知数,是整式方程。
②方程分母含有未知数$x$,是分式方程。
③方程分母不含未知数,是整式方程。
④方程分母含有未知数$x$,是分式方程。
⑤方程分母含有未知数$x$,是分式方程。
⑥方程分母含有未知数但以参数形式出现,按照本题要求,不算分式方程(分母未明确含本题求解的未知数$x$)。
所以分式方程有②④⑤。
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