11.已知关于$x$的分式方程$\frac{m}{x-1}+2=-\frac{3}{1-x}$的解为非负数,求正整数$m$的值.
答案
11.正整数$m$的值为1或2或4或5
解析
【分析】
解题时先将分式方程转化为整式方程,用含m的代数式表示出方程的解,再结合两个约束条件列不等式:①分式方程的解为非负数,即x≥0;②分式分母不为0,即x≠1(否则原方程无意义),求出m的取值范围后,结合m是正整数的要求筛选出符合条件的m值即可。
【解析】
首先整理原方程:
$\frac{m}{x-1}+2=\frac{3}{x-1}$
方程两边同乘最简公分母$(x-1)$(此时$x≠1$),去分母得:
$m + 2(x-1) = 3$
解这个整式方程:
$m + 2x - 2 = 3$
$2x = 5 - m$
$x = \frac{5 - m}{2}$
根据题意列不等式:
1. 方程的解为非负数:$\frac{5 - m}{2} ≥ 0$,解得$m ≤ 5$
2. 分母不为0,即解不能为增根:$\frac{5 - m}{2} ≠ 1$,解得$m ≠ 3$
又因为m是正整数,所以m的取值为1、2、4、5。
【答案】
正整数$m$的值为1或2或4或5
【知识点】
分式方程的解法,分式有意义的条件,一元一次不等式的应用
【点评】
本题属于分式方程与不等式的综合基础题,易错点是容易忽略分式分母不为0的隐含条件,漏掉$m≠3$的限制,解题时要注意全面考虑所有约束条件,避免出现增根相关的错误。
【难度系数】
0.7
解题时先将分式方程转化为整式方程,用含m的代数式表示出方程的解,再结合两个约束条件列不等式:①分式方程的解为非负数,即x≥0;②分式分母不为0,即x≠1(否则原方程无意义),求出m的取值范围后,结合m是正整数的要求筛选出符合条件的m值即可。
【解析】
首先整理原方程:
$\frac{m}{x-1}+2=\frac{3}{x-1}$
方程两边同乘最简公分母$(x-1)$(此时$x≠1$),去分母得:
$m + 2(x-1) = 3$
解这个整式方程:
$m + 2x - 2 = 3$
$2x = 5 - m$
$x = \frac{5 - m}{2}$
根据题意列不等式:
1. 方程的解为非负数:$\frac{5 - m}{2} ≥ 0$,解得$m ≤ 5$
2. 分母不为0,即解不能为增根:$\frac{5 - m}{2} ≠ 1$,解得$m ≠ 3$
又因为m是正整数,所以m的取值为1、2、4、5。
【答案】
正整数$m$的值为1或2或4或5
【知识点】
分式方程的解法,分式有意义的条件,一元一次不等式的应用
【点评】
本题属于分式方程与不等式的综合基础题,易错点是容易忽略分式分母不为0的隐含条件,漏掉$m≠3$的限制,解题时要注意全面考虑所有约束条件,避免出现增根相关的错误。
【难度系数】
0.7
12.已知关于$x$的分式方程$\frac{ax - 3}{x - 2} + 1 = \frac{3x - 1}{2 - x}$的解为正数,且关于$y$的一元一次不等式组$\begin{cases}\frac{3y - 2}{2} ≤ y - 1, \\ y + 3 > a\end{cases}$有解,则所有满足条件的整数$a$的值之和是多少?
答案
12.$-2$
解析
【分析】
解题思路分为两步:第一步先求解分式方程,结合“解为正数”和“分式分母不为0(排除增根)”两个条件,得到参数a的第一组取值限制;第二步求解一元一次不等式组,结合“不等式组有解”的条件,得到参数a的第二组取值限制;最后取两个限制范围的公共部分,找出其中所有整数a,求和即可。注意不要漏掉分式方程分母不能为0的限制,这是常见易错点。
【解析】
步骤1:解分式方程,求a的取值范围
原分式方程:$\frac{ax - 3}{x - 2} + 1 = \frac{3x - 1}{2 - x}$
将右侧分母变形为$-(x-2)$,方程两边同时乘$(x-2)$(注意$x≠2$,否则分母为0)消去分母:
$ax - 3 + (x - 2) = -(3x - 1)$
整理得:
$(a+1)x - 5 = -3x +1$
移项合并同类项:
$(a+4)x = 6$
解得:$x=\frac{6}{a+4}$
根据题意,方程的解为正数:
① $\frac{6}{a+4}>0$,因为分子6>0,所以分母$a+4>0$,得$a>-4$
② 分母不为0,即$x≠2$,代入得$\frac{6}{a+4}≠2$,解得$a≠-1$
步骤2:解不等式组,求a的取值范围
解不等式组$\begin{cases}\frac{3y - 2}{2} ≤ y - 1 \\ y + 3 > a\end{cases}$
解第一个不等式:
两边乘2得$3y -2 ≤ 2y -2$,移项得$y≤0$
解第二个不等式:
移项得$y> a-3$
因为不等式组有解,说明两个解集有公共部分,即$a-3 < 0$,解得$a<3$
步骤3:确定符合条件的整数a并求和
综合上述条件,a的取值范围为:$-4 < a <3$且$a≠-1$
符合条件的整数a为:$-3、-2、0、1、2$
求和:$-3 + (-2) + 0 +1 +2 = -2$
【答案】
$-2$
【知识点】
分式方程求解、一元一次不等式组的解法、参数取值范围确定
【点评】
本题属于分式方程与不等式组的综合题,易错点是容易忽略分式方程增根的情况,导致多算参数$a=-1$的情况,解题时需要全面考虑题目给出的所有限制条件。
【难度系数】
0.6
解题思路分为两步:第一步先求解分式方程,结合“解为正数”和“分式分母不为0(排除增根)”两个条件,得到参数a的第一组取值限制;第二步求解一元一次不等式组,结合“不等式组有解”的条件,得到参数a的第二组取值限制;最后取两个限制范围的公共部分,找出其中所有整数a,求和即可。注意不要漏掉分式方程分母不能为0的限制,这是常见易错点。
【解析】
步骤1:解分式方程,求a的取值范围
原分式方程:$\frac{ax - 3}{x - 2} + 1 = \frac{3x - 1}{2 - x}$
将右侧分母变形为$-(x-2)$,方程两边同时乘$(x-2)$(注意$x≠2$,否则分母为0)消去分母:
$ax - 3 + (x - 2) = -(3x - 1)$
整理得:
$(a+1)x - 5 = -3x +1$
移项合并同类项:
$(a+4)x = 6$
解得:$x=\frac{6}{a+4}$
根据题意,方程的解为正数:
① $\frac{6}{a+4}>0$,因为分子6>0,所以分母$a+4>0$,得$a>-4$
② 分母不为0,即$x≠2$,代入得$\frac{6}{a+4}≠2$,解得$a≠-1$
步骤2:解不等式组,求a的取值范围
解不等式组$\begin{cases}\frac{3y - 2}{2} ≤ y - 1 \\ y + 3 > a\end{cases}$
解第一个不等式:
两边乘2得$3y -2 ≤ 2y -2$,移项得$y≤0$
解第二个不等式:
移项得$y> a-3$
因为不等式组有解,说明两个解集有公共部分,即$a-3 < 0$,解得$a<3$
步骤3:确定符合条件的整数a并求和
综合上述条件,a的取值范围为:$-4 < a <3$且$a≠-1$
符合条件的整数a为:$-3、-2、0、1、2$
求和:$-3 + (-2) + 0 +1 +2 = -2$
【答案】
$-2$
【知识点】
分式方程求解、一元一次不等式组的解法、参数取值范围确定
【点评】
本题属于分式方程与不等式组的综合题,易错点是容易忽略分式方程增根的情况,导致多算参数$a=-1$的情况,解题时需要全面考虑题目给出的所有限制条件。
【难度系数】
0.6
13.已知关于$x$的分式方程$\frac{x-a}{x-2}-\frac{5}{x}=1$.
(1)若分式方程的根是$x=5$,求$a$的值;
(2)若分式方程有增根,求$a$的值;
(3)若分式方程无解,求$a$的值.
(1)若分式方程的根是$x=5$,求$a$的值;
(2)若分式方程有增根,求$a$的值;
(3)若分式方程无解,求$a$的值.
答案
13.(1)$a=-1$ (2)$a=2$ (3)$a=-3$或$a=2$
解析
【分析】
(1) 已知分式方程的根,根据方程的根满足原方程的性质,将根代入去分母后的整式方程,即可解出a的值。
(2) 分式方程的增根是使原分式分母为0的未知数的值,先将分式方程去分母转化为整式方程,再将可能的增根代入整式方程,排除不可能的情况后即可求出对应的a值。
(3) 分式方程无解分两种情况:一是去分母后的整式方程本身无解;二是整式方程的解恰好是原分式方程的增根,分别计算两类情况的a值后合并结果即可。
【解析】
先将原分式方程去分母,两边同乘最简公分母$x(x-2)$,得:
$x(x-a) - 5(x-2) = x(x-2)$
展开整理:
$x^2 - ax - 5x + 10 = x^2 - 2x$
消去$x^2$、合并同类项得整式方程:$\boldsymbol{(a+3)x = 10}$
(1) 把$x=5$代入整式方程$(a+3)x = 10$,得:
$5(a+3) = 10$
解得$a=-1$
(2) 分式方程有增根,则最简公分母$x(x-2)=0$,即增根可能为$x=0$或$x=2$:
① 将$x=0$代入$(a+3)x = 10$,得$0=10$,等式不成立,无对应a值;
② 将$x=2$代入$(a+3)x = 10$,得$2(a+3)=10$,解得$a=2$
综上,分式方程有增根时$a=2$
(3) 分式方程无解分两类情况:
① 整式方程$(a+3)x = 10$本身无解:当一次项系数为0,即$a+3=0$,$a=-3$时,方程变为$0· x=10$,无实数解;
② 整式方程的解是原分式方程的增根:由(2)可知此时$a=2$
综上,分式方程无解时$a=-3$或$a=2$
【答案】
(1)$a=-1$;(2)$a=2$;(3)$a=-3$或$a=2$
【知识点】
分式方程的根,分式方程的增根,分式方程无解的判定
【点评】
本题是分式方程参数求解的典型题型,重点考查对增根、无解概念的理解和区分,求解时注意无解需覆盖整式方程本身无解、解为增根两类情况,避免漏解。
【难度系数】
0.5
(1) 已知分式方程的根,根据方程的根满足原方程的性质,将根代入去分母后的整式方程,即可解出a的值。
(2) 分式方程的增根是使原分式分母为0的未知数的值,先将分式方程去分母转化为整式方程,再将可能的增根代入整式方程,排除不可能的情况后即可求出对应的a值。
(3) 分式方程无解分两种情况:一是去分母后的整式方程本身无解;二是整式方程的解恰好是原分式方程的增根,分别计算两类情况的a值后合并结果即可。
【解析】
先将原分式方程去分母,两边同乘最简公分母$x(x-2)$,得:
$x(x-a) - 5(x-2) = x(x-2)$
展开整理:
$x^2 - ax - 5x + 10 = x^2 - 2x$
消去$x^2$、合并同类项得整式方程:$\boldsymbol{(a+3)x = 10}$
(1) 把$x=5$代入整式方程$(a+3)x = 10$,得:
$5(a+3) = 10$
解得$a=-1$
(2) 分式方程有增根,则最简公分母$x(x-2)=0$,即增根可能为$x=0$或$x=2$:
① 将$x=0$代入$(a+3)x = 10$,得$0=10$,等式不成立,无对应a值;
② 将$x=2$代入$(a+3)x = 10$,得$2(a+3)=10$,解得$a=2$
综上,分式方程有增根时$a=2$
(3) 分式方程无解分两类情况:
① 整式方程$(a+3)x = 10$本身无解:当一次项系数为0,即$a+3=0$,$a=-3$时,方程变为$0· x=10$,无实数解;
② 整式方程的解是原分式方程的增根:由(2)可知此时$a=2$
综上,分式方程无解时$a=-3$或$a=2$
【答案】
(1)$a=-1$;(2)$a=2$;(3)$a=-3$或$a=2$
【知识点】
分式方程的根,分式方程的增根,分式方程无解的判定
【点评】
本题是分式方程参数求解的典型题型,重点考查对增根、无解概念的理解和区分,求解时注意无解需覆盖整式方程本身无解、解为增根两类情况,避免漏解。
【难度系数】
0.5
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