3. 解分式方程$\frac{2x}{x+1} - 2 = \frac{1}{x+1}$时,在方程两边同乘$x+1$,把原方程化为$2x - 2(x+1) = 1$,这一变形过程体现的数学思想主要是(
A.类比思想
B.方程思想
C.函数思想
D.转化思想
D
)A.类比思想
B.方程思想
C.函数思想
D.转化思想
答案
D
解析
【分析】
解题时首先要明确各选项对应的数学思想的核心含义,再结合题干中的变形过程判断所属思想。分式方程含有分母,求解难度较大,而整式方程的求解是我们已经掌握的内容,这一变形是把分式方程转化为整式方程,本质是将陌生的、难解决的问题转化为熟悉的、易解决的问题,对应转化思想的特征,再逐一排除不符合的选项即可。
【解析】
我们逐一分析各选项:
A. 类比思想是通过对比两类相似事物的特征,从已知事物性质推导未知事物性质的思想,本题变形未涉及类比过程,不符合要求;
B. 方程思想是指通过设未知数、建立方程模型来解决问题的思想,本题是解方程的变形过程,不属于建立方程的环节,不符合要求;
C. 函数思想是利用函数的变量关系、性质分析解决问题的思想,本题未涉及函数相关内容,不符合要求;
D. 转化思想是将未知、复杂的问题转化为已知、简单的问题求解的思想,题干中将分式方程去分母转化为整式方程,正是将难求解的分式方程转化为易求解的整式方程的过程,体现了转化思想,符合要求。
故选D。
【答案】
D
【知识点】
1. 分式方程去分母
2. 数学思想辨析
【点评】
本题结合分式方程的去分母变形过程,考查对常见数学思想的识别,掌握各类数学思想的核心特征是解题的关键。
【难度系数】
0.9
解题时首先要明确各选项对应的数学思想的核心含义,再结合题干中的变形过程判断所属思想。分式方程含有分母,求解难度较大,而整式方程的求解是我们已经掌握的内容,这一变形是把分式方程转化为整式方程,本质是将陌生的、难解决的问题转化为熟悉的、易解决的问题,对应转化思想的特征,再逐一排除不符合的选项即可。
【解析】
我们逐一分析各选项:
A. 类比思想是通过对比两类相似事物的特征,从已知事物性质推导未知事物性质的思想,本题变形未涉及类比过程,不符合要求;
B. 方程思想是指通过设未知数、建立方程模型来解决问题的思想,本题是解方程的变形过程,不属于建立方程的环节,不符合要求;
C. 函数思想是利用函数的变量关系、性质分析解决问题的思想,本题未涉及函数相关内容,不符合要求;
D. 转化思想是将未知、复杂的问题转化为已知、简单的问题求解的思想,题干中将分式方程去分母转化为整式方程,正是将难求解的分式方程转化为易求解的整式方程的过程,体现了转化思想,符合要求。
故选D。
【答案】
D
【知识点】
1. 分式方程去分母
2. 数学思想辨析
【点评】
本题结合分式方程的去分母变形过程,考查对常见数学思想的识别,掌握各类数学思想的核心特征是解题的关键。
【难度系数】
0.9
4. 解下列方程:
(1)$\frac{2}{x-1}=\frac{5}{2x}$;
(2)$\frac{x}{x-2}-1=\frac{8}{x^2-4}$;
(3)$\frac{3-x}{x-4}+\frac{1}{4-x}=1$;
(4)$\frac{5}{x+1}+\frac{3}{x-1}=\frac{6}{x^2-1}$。
(1)$\frac{2}{x-1}=\frac{5}{2x}$;
(2)$\frac{x}{x-2}-1=\frac{8}{x^2-4}$;
(3)$\frac{3-x}{x-4}+\frac{1}{4-x}=1$;
(4)$\frac{5}{x+1}+\frac{3}{x-1}=\frac{6}{x^2-1}$。
答案
(1) $x=5$
(2) 原分式方程无解
(3) $x=3$
(4) 原分式方程无解
(2) 原分式方程无解
(3) $x=3$
(4) 原分式方程无解
解析
【分析】
解分式方程的核心思路是将分式方程转化为整式方程求解,具体步骤为:①找各分母的最简公分母;②方程两边同时乘最简公分母,消去分母得到整式方程(注意不要漏乘不含分母的项);③解整式方程;④检验:将求得的整式方程的解代入最简公分母,若最简公分母为0,则该解是增根,原分式方程无解;若最简公分母不为0,则该解是原分式方程的解。
【解析】
(1) 最简公分母为$2x(x-1)$,方程两边同时乘$2x(x-1)$得:
$2×2x=5(x-1)$
展开计算:$4x=5x-5$
移项得:$x=5$
检验:当$x=5$时,$2x(x-1)=2×5×4=40≠0$,所以$x=5$是原方程的解。
(2) 先对分母因式分解:$x^2-4=(x+2)(x-2)$,最简公分母为$(x+2)(x-2)$,方程两边同时乘$(x+2)(x-2)$得:
$x(x+2)-(x+2)(x-2)=8$
展开计算:$x^2+2x-(x^2-4)=8$,化简得$2x+4=8$
解得:$x=2$
检验:当$x=2$时,$(x+2)(x-2)=0$,所以$x=2$是增根,原分式方程无解。
(3) 注意$\frac{1}{4-x}=-\frac{1}{x-4}$,最简公分母为$x-4$,方程两边同时乘$x-4$得:
$(3-x)-1=x-4$
化简得:$2-x=x-4$
移项合并得:$2x=6$,解得$x=3$
检验:当$x=3$时,$x-4=-1≠0$,所以$x=3$是原方程的解。
(4) 先对分母因式分解:$x^2-1=(x+1)(x-1)$,最简公分母为$(x+1)(x-1)$,方程两边同时乘$(x+1)(x-1)$得:
$5(x-1)+3(x+1)=6$
展开计算:$5x-5+3x+3=6$,化简得$8x-2=6$
解得:$x=1$
检验:当$x=1$时,$(x+1)(x-1)=0$,所以$x=1$是增根,原分式方程无解。
【答案】
(1) $x=5$
(2) 原分式方程无解
(3) $x=3$
(4) 原分式方程无解
【知识点】
分式方程的解法,分式方程的检验,增根的识别
【点评】
本题是分式方程解法的基础训练题,解题时需注意去分母时不要漏乘不含分母的项,检验是解分式方程必不可少的步骤,切勿遗漏,避免把增根当成原方程的解。
【难度系数】
0.7
解分式方程的核心思路是将分式方程转化为整式方程求解,具体步骤为:①找各分母的最简公分母;②方程两边同时乘最简公分母,消去分母得到整式方程(注意不要漏乘不含分母的项);③解整式方程;④检验:将求得的整式方程的解代入最简公分母,若最简公分母为0,则该解是增根,原分式方程无解;若最简公分母不为0,则该解是原分式方程的解。
【解析】
(1) 最简公分母为$2x(x-1)$,方程两边同时乘$2x(x-1)$得:
$2×2x=5(x-1)$
展开计算:$4x=5x-5$
移项得:$x=5$
检验:当$x=5$时,$2x(x-1)=2×5×4=40≠0$,所以$x=5$是原方程的解。
(2) 先对分母因式分解:$x^2-4=(x+2)(x-2)$,最简公分母为$(x+2)(x-2)$,方程两边同时乘$(x+2)(x-2)$得:
$x(x+2)-(x+2)(x-2)=8$
展开计算:$x^2+2x-(x^2-4)=8$,化简得$2x+4=8$
解得:$x=2$
检验:当$x=2$时,$(x+2)(x-2)=0$,所以$x=2$是增根,原分式方程无解。
(3) 注意$\frac{1}{4-x}=-\frac{1}{x-4}$,最简公分母为$x-4$,方程两边同时乘$x-4$得:
$(3-x)-1=x-4$
化简得:$2-x=x-4$
移项合并得:$2x=6$,解得$x=3$
检验:当$x=3$时,$x-4=-1≠0$,所以$x=3$是原方程的解。
(4) 先对分母因式分解:$x^2-1=(x+1)(x-1)$,最简公分母为$(x+1)(x-1)$,方程两边同时乘$(x+1)(x-1)$得:
$5(x-1)+3(x+1)=6$
展开计算:$5x-5+3x+3=6$,化简得$8x-2=6$
解得:$x=1$
检验:当$x=1$时,$(x+1)(x-1)=0$,所以$x=1$是增根,原分式方程无解。
【答案】
(1) $x=5$
(2) 原分式方程无解
(3) $x=3$
(4) 原分式方程无解
【知识点】
分式方程的解法,分式方程的检验,增根的识别
【点评】
本题是分式方程解法的基础训练题,解题时需注意去分母时不要漏乘不含分母的项,检验是解分式方程必不可少的步骤,切勿遗漏,避免把增根当成原方程的解。
【难度系数】
0.7
5. 当$a=$
$\frac{1}{7}$
时,关于$x$的方程$\frac{ax}{a-1}-\frac{2}{x-1}=1$的解与方程$\frac{x-4}{x}=3$的解相同.答案
$\frac{1}{7}$
解析
【分析】
本题属于同解方程类问题,解题思路分为两步:第一步先求解不含参数的分式方程$\frac{x-4}{x}=3$,得到它的解;第二步将求出的解代入含参数$a$的分式方程$\frac{ax}{a-1}-\frac{2}{x-1}=1$,转化为关于$a$的方程求解即可,求解过程中要注意分式方程分母不能为0,需要验根。
【解析】
1. 先解方程$\frac{x-4}{x}=3$:
两边同乘$x$($x≠0$)去分母得:$x-4=3x$
移项合并同类项得:$-2x=4$
解得:$x=-2$
检验:当$x=-2$时,$x≠0$,所以$x=-2$是方程$\frac{x-4}{x}=3$的解。
2. 因为两个方程的解相同,所以把$x=-2$代入$\frac{ax}{a-1}-\frac{2}{x-1}=1$得:
$\frac{a×(-2)}{a-1}-\frac{2}{-2-1}=1$
化简得:$\frac{-2a}{a-1}+\frac{2}{3}=1$
两边同乘$3(a-1)$($a≠1$)去分母得:
$-6a + 2(a-1) = 3(a-1)$
去括号得:$-6a + 2a - 2 = 3a - 3$
移项合并同类项得:$-7a = -1$
解得:$a=\frac{1}{7}$
检验:当$a=\frac{1}{7}$时,$a-1=-\frac{6}{7}≠0$,且此时原方程分母$x-1=-3≠0$,所以$a=\frac{1}{7}$符合要求。
【答案】
$\frac{1}{7}$
【知识点】
1. 分式方程的解法
2. 同解方程的应用
3. 代入求值
【点评】
本题是分式方程章节的基础常考题,核心是利用同解方程的性质,先求解已知方程的解再代入含参方程求参数,解题时要牢记分式方程必须检验分母不为0,避免出现增根导致错误。
【难度系数】
0.7
本题属于同解方程类问题,解题思路分为两步:第一步先求解不含参数的分式方程$\frac{x-4}{x}=3$,得到它的解;第二步将求出的解代入含参数$a$的分式方程$\frac{ax}{a-1}-\frac{2}{x-1}=1$,转化为关于$a$的方程求解即可,求解过程中要注意分式方程分母不能为0,需要验根。
【解析】
1. 先解方程$\frac{x-4}{x}=3$:
两边同乘$x$($x≠0$)去分母得:$x-4=3x$
移项合并同类项得:$-2x=4$
解得:$x=-2$
检验:当$x=-2$时,$x≠0$,所以$x=-2$是方程$\frac{x-4}{x}=3$的解。
2. 因为两个方程的解相同,所以把$x=-2$代入$\frac{ax}{a-1}-\frac{2}{x-1}=1$得:
$\frac{a×(-2)}{a-1}-\frac{2}{-2-1}=1$
化简得:$\frac{-2a}{a-1}+\frac{2}{3}=1$
两边同乘$3(a-1)$($a≠1$)去分母得:
$-6a + 2(a-1) = 3(a-1)$
去括号得:$-6a + 2a - 2 = 3a - 3$
移项合并同类项得:$-7a = -1$
解得:$a=\frac{1}{7}$
检验:当$a=\frac{1}{7}$时,$a-1=-\frac{6}{7}≠0$,且此时原方程分母$x-1=-3≠0$,所以$a=\frac{1}{7}$符合要求。
【答案】
$\frac{1}{7}$
【知识点】
1. 分式方程的解法
2. 同解方程的应用
3. 代入求值
【点评】
本题是分式方程章节的基础常考题,核心是利用同解方程的性质,先求解已知方程的解再代入含参方程求参数,解题时要牢记分式方程必须检验分母不为0,避免出现增根导致错误。
【难度系数】
0.7
6. 若关于x的分式方程$\frac{3}{x-a} - \frac{2}{x} = 0$的解为$x=2$,则常数a的值为(
A.$a=-1$
B.$a=1$
C.$a=2$
D.$a=5$
A
)A.$a=-1$
B.$a=1$
C.$a=2$
D.$a=5$
答案
A
解析
【分析】
已知分式方程的解,根据方程解的定义,解代入原方程可使等式成立,因此我们可以将x=2代入原分式方程,得到只含有未知数a的方程,求解该方程即可得到a的值,最后注意检验分母不为0确保结果有效。
【解析】
解:
∵$x=2$是分式方程$\frac{3}{x-a} - \frac{2}{x} = 0$的解
∴将$x=2$代入原方程,得:
$\frac{3}{2-a} - \frac{2}{2} = 0$
化简得:$\frac{3}{2-a} - 1 = 0$
移项得:$\frac{3}{2-a} = 1$
方程两边同时乘$(2-a)$($2-a≠0$),得:
$3 = 2 - a$
移项解得:$a = 2 - 3 = -1$
检验:当$a=-1$时,分母$2-a=2-(-1)=3≠0$,且原方程分母$x=2≠0$,符合分式方程分母要求。
【答案】
A
【知识点】
分式方程的解,解一元一次方程
【点评】
本题属于基础题型,核心考查方程解的性质应用,解题关键是熟练掌握“方程的解代入原方程等式成立”这一规律,求解参数后注意检验分式分母不为零,避免出现无意义的情况。
【难度系数】
0.9
已知分式方程的解,根据方程解的定义,解代入原方程可使等式成立,因此我们可以将x=2代入原分式方程,得到只含有未知数a的方程,求解该方程即可得到a的值,最后注意检验分母不为0确保结果有效。
【解析】
解:
∵$x=2$是分式方程$\frac{3}{x-a} - \frac{2}{x} = 0$的解
∴将$x=2$代入原方程,得:
$\frac{3}{2-a} - \frac{2}{2} = 0$
化简得:$\frac{3}{2-a} - 1 = 0$
移项得:$\frac{3}{2-a} = 1$
方程两边同时乘$(2-a)$($2-a≠0$),得:
$3 = 2 - a$
移项解得:$a = 2 - 3 = -1$
检验:当$a=-1$时,分母$2-a=2-(-1)=3≠0$,且原方程分母$x=2≠0$,符合分式方程分母要求。
【答案】
A
【知识点】
分式方程的解,解一元一次方程
【点评】
本题属于基础题型,核心考查方程解的性质应用,解题关键是熟练掌握“方程的解代入原方程等式成立”这一规律,求解参数后注意检验分式分母不为零,避免出现无意义的情况。
【难度系数】
0.9
7. 若分式方程$\frac{x}{x-1}=3-\frac{mx}{1-x}$的解为正整数,则整数$m$的值为(
A.$-3$
B.$1$
C.$-1$或$1$
D.$-1$
D
)A.$-3$
B.$1$
C.$-1$或$1$
D.$-1$
答案
D
解析
【分析】
解决这道题的思路分为三步:第一步先将分式方程去分母转化为整式方程,去分母时要注意分母1-x和x-1互为相反数,要处理好符号问题;第二步用含m的代数式表示出方程的解x;第三步结合“解为正整数”“分式方程分母不为0(即x≠1,避免增根)”两个条件,筛选出符合要求的整数m的值。
【解析】
首先整理原分式方程:
$\frac{x}{x-1}=3+\frac{mx}{x-1}$(将$\frac{mx}{1-x}$变形为$-\frac{mx}{x-1}$,负负得正)
方程两边同时乘以最简公分母$x-1$(注意$x≠1$,否则分母为0无意义),去分母得:
$x=3(x-1)+mx$
展开右边:
$x=3x-3+mx$
移项合并同类项:
$x-3x-mx=-3$
$-(m+2)x=-3$
两边同时除以-1得:
$(m+2)x=3$
解得:$x=\frac{3}{m+2}$
已知方程的解为正整数,且$x≠1$:
1. 若$\frac{3}{m+2}$为正整数,则$m+2$是3的正约数,3的正约数为1、3;
2. 当$m+2=1$时,$m=-1$,此时$x=\frac{3}{1}=3$,是正整数且$3≠1$,符合条件;
3. 当$m+2=3$时,$m=1$,此时$x=\frac{3}{3}=1$,是增根,不符合要求,舍去。
综上,整数$m$的值为$-1$。
【答案】
D
【知识点】
分式方程的解法,分式方程的增根,整数解筛选
【点评】
本题是分式方程与整数解结合的典型题,解题关键是先将分式方程转化为整式方程求通解,易错点是容易忽略分式方程分母不能为0的要求,忘记排除增根对应的m值。
【难度系数】
0.6
解决这道题的思路分为三步:第一步先将分式方程去分母转化为整式方程,去分母时要注意分母1-x和x-1互为相反数,要处理好符号问题;第二步用含m的代数式表示出方程的解x;第三步结合“解为正整数”“分式方程分母不为0(即x≠1,避免增根)”两个条件,筛选出符合要求的整数m的值。
【解析】
首先整理原分式方程:
$\frac{x}{x-1}=3+\frac{mx}{x-1}$(将$\frac{mx}{1-x}$变形为$-\frac{mx}{x-1}$,负负得正)
方程两边同时乘以最简公分母$x-1$(注意$x≠1$,否则分母为0无意义),去分母得:
$x=3(x-1)+mx$
展开右边:
$x=3x-3+mx$
移项合并同类项:
$x-3x-mx=-3$
$-(m+2)x=-3$
两边同时除以-1得:
$(m+2)x=3$
解得:$x=\frac{3}{m+2}$
已知方程的解为正整数,且$x≠1$:
1. 若$\frac{3}{m+2}$为正整数,则$m+2$是3的正约数,3的正约数为1、3;
2. 当$m+2=1$时,$m=-1$,此时$x=\frac{3}{1}=3$,是正整数且$3≠1$,符合条件;
3. 当$m+2=3$时,$m=1$,此时$x=\frac{3}{3}=1$,是增根,不符合要求,舍去。
综上,整数$m$的值为$-1$。
【答案】
D
【知识点】
分式方程的解法,分式方程的增根,整数解筛选
【点评】
本题是分式方程与整数解结合的典型题,解题关键是先将分式方程转化为整式方程求通解,易错点是容易忽略分式方程分母不能为0的要求,忘记排除增根对应的m值。
【难度系数】
0.6
8. 关于$x$的方程$\frac{x-2}{x+2}-\frac{a}{x^2-4}=1$的解是正数,求实数$a$的取值范围.
答案
解关于 x 的方程 $\frac{x-2}{x+2} - \frac{a}{x^2-4} = 1$, 得
$x=\frac{8-a}{4}$.
∵ 此方程的解为正数,
∴ $\frac{8-a}{4}>0$, 且$\frac{8-a}{4}≠\pm2$.
解得 $a<8$ 且 $a≠0$ 和 $a≠16$.
∴ $a$ 的取值范围为 $a<8$ 且 $a≠0$.
$x=\frac{8-a}{4}$.
∵ 此方程的解为正数,
∴ $\frac{8-a}{4}>0$, 且$\frac{8-a}{4}≠\pm2$.
解得 $a<8$ 且 $a≠0$ 和 $a≠16$.
∴ $a$ 的取值范围为 $a<8$ 且 $a≠0$.
解析
【分析】
要解决这道题,可按以下思路思考:首先,先把分式方程转化为整式方程,解出用参数a表示的x的表达式;其次,根据“方程的解是正数”列出不等式,保证x>0;最后,要注意分式方程的分母不能为0,也就是解出的x不能是原方程的增根(原方程分母为x+2和x²-4,即x≠±2),要排除使x为增根的a的取值,综合以上条件就能得到a的取值范围。
【解析】
解:原方程可变形为$\frac{x-2}{x+2}-\frac{a}{(x+2)(x-2)}=1$,
方程两边同时乘最简公分母$(x+2)(x-2)$($x≠±2$),得:
$(x-2)^2 - a = x^2 - 4$,
展开左边得:$x^2 -4x +4 -a = x^2 -4$,
消去两边的$x^2$,移项整理得:$-4x = a - 8$,
解得:$x=\frac{8-a}{4}$。
∵ 方程的解是正数,
∴ $\frac{8-a}{4}>0$,解得$a<8$。
又
∵ 分母不能为0,即$x≠±2$,
当$x=2$时,$\frac{8-a}{4}=2$,解得$a=0$,故$a≠0$;
当$x=-2$时,$\frac{8-a}{4}=-2$,解得$a=16$,而$a<8$,故$a=16$不符合要求,无需纳入限制。
综上,$a$的取值范围是$a<8$且$a≠0$。
【答案】
$a<8$且$a≠0$
【知识点】
分式方程的解法;分式方程的增根;解一元一次不等式
【点评】
本题是分式方程参数求解的典型题型,解题的易错点是容易忽略分式方程分母不为0的隐含条件,漏排除增根对应的参数值,解题时需先求出含参数的解,再结合解的性质和增根限制综合列不等式求解。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,可按以下思路思考:首先,先把分式方程转化为整式方程,解出用参数a表示的x的表达式;其次,根据“方程的解是正数”列出不等式,保证x>0;最后,要注意分式方程的分母不能为0,也就是解出的x不能是原方程的增根(原方程分母为x+2和x²-4,即x≠±2),要排除使x为增根的a的取值,综合以上条件就能得到a的取值范围。
【解析】
解:原方程可变形为$\frac{x-2}{x+2}-\frac{a}{(x+2)(x-2)}=1$,
方程两边同时乘最简公分母$(x+2)(x-2)$($x≠±2$),得:
$(x-2)^2 - a = x^2 - 4$,
展开左边得:$x^2 -4x +4 -a = x^2 -4$,
消去两边的$x^2$,移项整理得:$-4x = a - 8$,
解得:$x=\frac{8-a}{4}$。
∵ 方程的解是正数,
∴ $\frac{8-a}{4}>0$,解得$a<8$。
又
∵ 分母不能为0,即$x≠±2$,
当$x=2$时,$\frac{8-a}{4}=2$,解得$a=0$,故$a≠0$;
当$x=-2$时,$\frac{8-a}{4}=-2$,解得$a=16$,而$a<8$,故$a=16$不符合要求,无需纳入限制。
综上,$a$的取值范围是$a<8$且$a≠0$。
【答案】
$a<8$且$a≠0$
【知识点】
分式方程的解法;分式方程的增根;解一元一次不等式
【点评】
本题是分式方程参数求解的典型题型,解题的易错点是容易忽略分式方程分母不为0的隐含条件,漏排除增根对应的参数值,解题时需先求出含参数的解,再结合解的性质和增根限制综合列不等式求解。
【难度系数】
0.7
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