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文档简介
第七讲分式方程
知识梳理
方程包括整式方程和分式方程,整式方程指一元一次方程、二元一次方程和一元二次方程(八年级下册学习),
分式方程指分母里含有未知数的方程。本讲学习分式方程及其应用,同学们要善于找到它和整式方程的区别,牢固
掌握这一中考热点。
1.分式方程及其解法。
⑴分母里含有字母的方程叫作分式方程。
⑵解分式方程:去分母,转化为整式方程,得根,验根。
⑶增根:使得分母等于零的根;在解分式方程时一定要验根,方法是将得到的根代入最简公分母中,使最简公
分母为零的根是增根(增根应舍去),否则不是;解分式方程最后一定要写出检验过程,这是重中之重。
(4)与增根有关的参数问题(参数指的是另一个“干扰”字母):将原方程化为整式方程;确定增根;将增根代入所
得到的整式方程中,求出参数的值。
2.分式方程的应用:其中的步骤和整式方程的应用题步骤一样,区别在于解出分式方程后,一定要对方程本身
和实际问题验根,并且写出检验过程,切记不可忘了这一步。
【例1】解分式方程:=+二=言+=。
x+7,x+9x+10,x+6
【变式训练1]解分式方程:------1------=---------1------O
x+6x+8x+9x+5
【变式训练2]解分式方程:+号7-=0。
X+11X—oX+Z%—oXLoX—o
【例2]若关于x的分式方程分-三=的解为负数,求a的取值范围。
X—ZX+X(X—ZIi-J
【变式训练3]若关于x的分式方程当=昌-2有非负数解,求a的取值范围。
x-12x-2
【变式训练4]若关于x的分式方程4=2-5的解为非负数,则满足条件的非负整数k的值为一。
1—xX—1
2
【例3]用换元法解方程:(五)+6=0。
【变式训练5]解方程:/+3x-8=蔡。
【变式训练6】方程高+要=争勺实数根是」
【例]解关于的方程*-=时产生了增根,请求出所有满足条件的的值。
4xX+ZX+Z,室1)\X、-rZ.)k
【变式训练7]a为何值时,关于x的方程吃+告=吃会产生增根?
x-2xz-4x+2
【变式训练8]若关于x的方程表-表=黑有增根,求增根和k的值。
【例5】“复兴号”是我国具有完全自主知识产权、达到世界先进水平的动车组列车。“复兴号”的速度比原来列
车的速度快了40km/h,提速后从北京到上海运行时间缩短了30mino已知从北京到上海全程约1320km,求复兴
号”的速度。设“复兴号”的速度为xkm/h,依题意,可列方程为。
【变式训练9】“绿水青山就是金山银山。”某工程队承接了60万m2的荒山绿化任务,为了迎接雨季的到来,
实际工作时每天的工作效率比原计划提高了25%,结果提前30天完成了这一任务。设实际工作时每天绿化的面积
为x万m2,则下列方程中正确的是()。
A.--60=305,—^—--=30
x(1+25%)%(1+25%)%x
c60x(1+25%)60ccn6060x(1+25%)
C.-------------=30D.-------------=30
XXXX
【变式训练10】2020年5月1日,北京市正式实施《北京市生活垃圾管理条例》,生活垃圾按照厨余垃圾、
可回收物、有害垃圾、其他垃圾进行分类。小红所住小区5月和12月的厨余垃圾分出量和其他三种垃圾的总量的
相关信息如下表所示:
类别月份5月12月
厨余垃圾分出量(千克)6608400
7
其他三种垃圾的总量(千克)X
10
如果厨余垃圾分出率=厨余垃圾分出量X100%(生活垃圾总量=厨余垃圾分出量+其他三种垃圾的生活垃圾总量
总量),且该小区12月的厨余垃圾分出率约是5月的厨余垃圾分出率的14倍,那么下面列式正确的是()。
A华X14#R6608400
X袅'660+x8400+—%
10io
7
660_8400660+x_8400+五%
C.-7D■X14-
660+x8400+—X6608400
io
[例6]近几年我省高速公路的建设有了较大的发展,有力地促进了我省的经济建设,正在修建中的某段高速
公路要招标:现有甲、乙两个工程队,若甲、乙合作,24天可以完成,需要费用120万元;若甲单独做20天后,
剩下的工程由乙做,还需40天才能完成,这样需费用110万元。问:
(1)甲、乙两队单独完成此项工程,各需多少天?
(2)若甲、乙两队单独完成此项工程,从节约资金的角度来讲,应该选择哪个工程队?
【变式训练H】某项工程,甲、乙两队合作6天可以完成。若甲队单独做4天后,剩下的工程由乙队单独做9
天才能完成。问:甲、乙两队单独完成这项工程,各需要多少天?
【变式训练12】在我市南沿海公路改建工程中,某段工程拟在30天内(含30天)完成。现有甲、乙两个工程队,
从这两个工程队的资质材料可知:若两队合做,24天恰好完成;若两队合做18天后,甲工程队再单独做10天,也
恰好完成。请问:
(1)甲、乙两个工程队单独完成该工程各需多少天?
(2)已知甲工程队每天的施工费用为0.6万元,乙工程队每天的施工费用为0.35万元,要使该工程的施工费用最
低,甲、乙两队各做多少天(同时施工即为合做)?最低施工费用是多少万元?
【例7】甲、乙两人沿圆形跑道匀速跑步,他们分别从直径AB两端同时相向出发,第一次相遇时离点A(弧形
距离)80m,第二次相遇时离点B(弧形距离)60m,求圆形跑道的周长。
图1
【变式训练13】甲、乙两人沿着圆形跑道匀速跑步,他们分别从直径AB两端同时相向起跑。第一次相遇地
点P距离A点100m,第二次相遇地点Q距离B点60m,两次相遇的地点在直线AB的同侧且顺序如图2所示,
求圆形跑道的周长。
【变式训练14】甲、乙两人沿着圆形跑道匀速跑步,他们分别从直径AB两端同时相向起跑。第一次相遇时
离A点100m,第二次相遇时离B点60m,求圆形跑道的总长。
【例8]我们定义:如果两个分式A与B的差为常数,且这个常数为正数,则称A是B的“雅中式”,这个常
数称为A关于B的“雅中值二
如分式4=三,3=含,4-3=三-(言)==2则A是B的“雅中式”,A关于B的“雅中
值”为2。
⑴已知分式C=吃,。=嘤二判断C是否为D的“雅中式”,若不是,请说明理由;若是,请证明并求出C
x+2xz+4x+4
关于D的“雅中值”。
⑵已知分式P=4,Q=?,P是Q的“雅中式”,且P关于Q的“雅中值”是2,x为整数目雅中式”P的值也
9—3-x
为整数,求E所代表的代数式及所有符合条件的x的值之和。
⑶已知分式M==,N=j3(a,b,c为整数),M是N的“雅中式”,且M关于N的“雅中值”是1,求
XX
a-b+c的值。
【变式训练15】对x、y定义一种新运行T,规定:T(x,y)=翳(其中a、b均为非零常数),这里等式右边
是通常的四则运行,例如:7(0,1)=嗖等=b。
(1)已知T(1,-1)=-2,T(4,2)=1,求a、b的值;
⑵若T(x,y)=T(y,x)对任意实数x、y都成立(这里T(x,y)和T(y,x)均有意义),则a、b应满足怎样的关系式?
【变式训练】对两实数、定义一种新运算,规定㊉=篝,例如:㊉(1+2)3
16xy.Xy212==3。
12-22+6
⑴填空:22㊉(-3)=.V5©V2=_;
⑵若a㊉2=1,求a的值;
(3)若m、n为整数,且m㊉n=l,求满足条件的所有m、n的值。
【例9]先阅读下面的材料,然后回答问题:
方程x+-=2+?的解为=2,❷=?;方程x+工=3+?的解为=3,&=1;方程x+--4+为勺解为
XLzXo3X4
.1
与=4,%2=£;,••
(1)观察上述方程的解,猜想关于X的方程X+:=5+争勺解是一;
(2)根据上面的规律,猜想关于x的方程%+工=a+%的解是—;
xa
(3)由(2)可知,在解方程y+=?时,可变形转化为久+(=a+:的形式求值,按要求写出你的变形求解
过程。
【变式训练17]观察下列方程以及解的特征:
®x+^=2+1的解为%!=2,X2=|;H-i=3+争勺解为xt=3,x2=
物+;4+前勺解为X1=4,X2=^;-
(1)猜想关于x方程x+工=爪+工的解,并利用“方程解的概念”进行验证。
xm
⑵利用⑴结论解分式方程:
加+产;②%+套=安。
【变式训练18]先阅读下列一段文字,然后解答问题:
已知方程子=子,解为久1=2,K2=:;方程子=子的解为%I=3,X2=方程?=可的解为
“1
X1=4,%2=7°
问题:(1)观察上述方程及其解,再猜想出方程?=黑的解;
⑵请你再按照上述格式命制一个方程。
【例1。】观察下面的变形规律:三=:后;*=A9;白=A3…
_LXZJ.NZXoN33X4j4
解答下面的问题:
(1)若n为正整数,若写成上面式子形式,请你猜想
⑵说明你猜想的正确性;
(3)计算:+白+甘…+2015;2016
⑷解关于n的分式方程:三+*+白+…+嵩n+7
_LXZZXJ1.Jn+9
【变式训练19】观察下列各式:一4===熹号一;字=羡噌与表=短
11
56,.一
(1)请猜想出表示上面各式的特点的一般规律,用含x(x表示正整数)的等式表示出来:;
(2)请利用上述规律计算:|+J+^+-+-2-+高(x为正整数);
⑶请利用上述规律,解方程:自+9%+Uli=击
\_X_A2—*1)\X~1JXXT1JXTI
【变式训练20】观察下列等式:三=1-
J.XZZ.ZX3Zj3X4j4
将以上三个等式两边分别相加得+e=1-5+5一[―3=1-5
⑴计算:a+*+三+…+而%=-;
(2)猜想并写出:高=%
⑶探究并解方程:x(x+3)+(x+3)(x+6)+(x+6)(x+9)-x2+9x°
答案
【例1】解:
(5-高)+(1+用=,+㈢+(2一日,
即二....-=-——
x—9x—19x—6x—8
-10-10
0-9)(%-19)-(x-6)(x-8)f
・•・(x-6)(x-8)=(x-9)(x-19),gp14x=123,
123
・•・X=——,
14
经检验X=等是原方程的解,
14
*故式=——123
14
【变式训练1】解:原方程移项得胃-甯=胃-三,两边同时通分整理得:i两个
x+8x+9x+5x+6X2+17X+72
分式分子相同,分式值相同,则分式分母相同,・・•久2+17%+72=%2+11%+30,解得:x=-7,经检验,x=-7是原方
程的解。
19x+2y_1
【变式训练2】解:令x2+2x-8=y,方程化为人+;=。,即:,解得:y=9x或.y=-5x,当y=9x
y-15xy(y+9x)y-15xJ
22
时,x+2x-8=9x,解得:X1=8,x2=-1;当y=-5x时,x+2x-8=-5居解得:g=-8/4=1,经检验都是分式方
程的解,
[例2]解:分式方程去分母得::(x+l)(x-l)-(x-2)2=2x+a,
整理得%2—1—X2+4%—4=2%+0解得X=苫^,
根据题意得等<0,解得:a<-5,
再将x=2代入方程得:a=-l,
将x=-l代入得:a=-7,
则a的取值范围为a<-5且a齐7。
【变式训练3】解:弋;三-2,
X—LZX—Z
分式方程去分母得:2x=3a-4(x-1),
移项合并得:6x=3a+4,
解得;x=F,
O
•••分式方程的解为非负数,
...修"且修一1彳0,解得心一汨a丰三
6633
【变式训练4】解:•.•片=2-二;,
1-xX-1
/.x=2-k,
Vx>0,
.*.2-k>0,
Ak<2,
..•满足条件的非负整数k的值为0、1、2,
k=0时.解得x=2,符合题意,
k=l时,解得x=l,不符合题意,
k=2时.解得x=0,符合题意,
满足条件的非负整数k的值为0或2。
故答案为:0或2。
【例3】解(缶¥-含+6=。.
设备="
2
则原方程可化为y-5y+6=0,解得yi=2,y2=3,
当:%=2时舟=2,解得x=当上,
经检验x=当豆是原方程的解;
当y2=3时懵=3,解得X=2亘,
经检验%=当亘是原方程的解;
O
•■工口iVi名刀石.1+V171—V171+V371—V37
••原方程的斛为•=――,X=――%=
424oO4
【变式训练5】解:令/+3久=%方程化为y-8=第
去分母得:于_8y_20=。,即(y-10)(y+2)=0,
解得:y=10或y=-2,
%2+3x=10或x2+3x=-2,
解得xi=-5,x2=2,x3=-1,X4=-2,
经检验:Xi=~5,X2=2,%3=-1,%4=-2都是原方程的根。
则原方程的根是%i=-5,x2=2,久3=-1,久4=-2。
【变式训练6】解:•.•告+号=12,;.&+立!=?;
x2+lx2-3xxz+lx3
设品=/则y+y=T解得%=3,%=
•••当门=3时3,无解舍去;
、1,l-|-X13±V5
当乃=§n时a==丁,
故答案为:萼。
【例4】解:方程去分母后得:(k+2)x=-3,分以下两种情况:
令x=l,k+2=-3,则k=-5
令x=-2,-2(k+2)=3则k=-i
综上所述,k的值为-5,或-卜
【变式训练7]解方程两边都乘(x-2)(x+2),
得x+2+ax=3(x-2)
•・,原方程有增根,
・・・最简公分母(x-2)(x+2)=0,解得x=2或-2,
x=2时,a=-2,
当x=-2,a=6,
当a=-2或a=6时,关于x的方程二2会产生增根。
【变式训练8]解:去分母得:3x+3-x+l=x+kx,
由分式方程有增根得到3x(x-l)=0,解得:x=0或x=l,
把x=0代入整式方程得:4=0,矛盾,舍去,
把x=l代入整式方程得:k=5。
【例5】解:设“复兴号”的速度为xkm/h,则原来列车的速度为(x-40)km/h,
根据题意得:30
60
故答案是:詈30
60
【变式训练9】解:设设实际工作时每天绿化的面积为x万m2,则原计划工作每天绿化的面积为三%万nA
依题意得:60x(1+25%)丝=30。
Xx
故选:C。
660YA8400
【变式训练10]解:根据题意知_____x14=_________
660+x________8400+—X
10
故选:B。
【例6】解:⑴设甲队独做需a天,乙队独做需b天,
1」一1
a+b-7i
建立方程组
竺+竺=1'
lab
解得(a=30
斛[守lb=120'
经检验a=30,b=120是原方程组的解。
答:甲队独做需30天,乙队独做需120天。
(2)设甲队独做需x万元,乙队独做需y万元,
24(±+*)=120
建立方程组\301207
胆+胆=110
30120
%=135
解得:
y=60
答:甲队独做需135万元,乙队独做需60万元,应该选择乙工程队。
【变式训练11]解:甲、乙两队单独完成这项工程分别需要x天和y天,
由题意:+;=;,解得卮二二
\Xy
经检验C二二是分式方程组的解,
答:甲、乙两队单独完成这项工程分别需要10天和15天。
【变式训练12】解:(1)设:甲、乙两个工程队单独完成该工程各需x天、y天,
f—+—=1
由题意得方程组(18*18'10,解之得:x=40,y=60,经检验x=40,y=60均是方程的根。
匕+歹+=1
答:甲、乙两个工程队单独完成该工程各需40天,60天。
(2)♦.•工程必须在规定时间30天内完成,
甲、乙两个工程队均不能单独完成且工作时间不超过30天,又:甲工程队每天的施工费用为0.6万元,完成
整个工程需要0.6x40=24(万元),
乙工程队每天的施工费用为0.35万元,完成整个工程需要0.35x60=21(万元),
24>21,
要使施工费用最低,需使乙工程队施工30天,其余工程由甲工程队完成,
由⑴知,乙工程队30天完成工程的=
甲工程队需施3+亲=20(天),
最低施工费用为0.6x20+0.35x30=22.5(万元)。
答:(1)甲、乙两个工程队单独完成该工程各需40天和60天。
(2)要使该工程的施工费最低,甲、乙两队各做20天和30天,最低施工费用是22.5万元。
[例7]解:如图:设圆形跑道总长为2S,甲乙的速度分别为V,V、两人第一次在C点相遇,第二次相遇
有以下两种情况:
(1)甲乙第二次相遇在B点下方D处,
-80_S-80
VV仆总彳曰8°_S-8°
由题意,有•S+60_2S60'匕1曰寸^60-2S^60J
VV'
解此方程,得S=0或S=180,
经检验S=0或S=180都是原方程的解,但S=0不合题意,舍去,所以S=180,2S=360mo
(2)若甲乙第二次相遇在B的上方D处,
(80_S-80
由题意,有vV化简得言=黑,
S-60_2S+60,
V'
解此方程,得S=0或S=300,
经检验S=0或S=300都是原方程的解,但S=0不合题意,舍去,所以S=300,2S=600mo
这样,两人可能在D点处相遇,也可能在D点处相遇,故圆形跑道总长为360m或600m。
【变式训练13】解:设圆形跑道周长为Sm,
■=遇,化简得S2-720SR,
解得%=720&=0(舍去),
经检验,Si=720是原方程的解。
故圆形跑道周长为720m。•
【变式训练14]解:如图,
设圆形跑道总长为2S,又设甲乙的速度分别为V,V,再设第一
次在C点相遇,则第二次相遇有以下两种情况:
(1)甲乙第二次相遇在B点下方D处,此时有方程组
j等二卡工=牝竺
%+6O_2S-6OS-1002S-60
(~vV~~
解此方程得S=0(舍去),S=240,
所以2S=480m,经检验是方程的解。
100_S-100
⑵若甲乙第二次相遇在B的上方D处,当D在BC间则有方程组s二1ZL/解此方程组得S=0(舍去),S=360,
所以2s=720m,经检验也是方程的解,
⑶当D在AC之间,在AC之间的,则乙共跑了60m,
也就是第一次相遇时乙跑了20m,也就是半周长为120m,全长为240m,(注:甲乙两人一共才跑了1.5圈,所
以有些一个人超过1.5圈的情况就不要考虑了)
这样,两人可能在D点处相遇,也可能在D点处相遇,故圆形跑道总长为240m、480m或720m。
【例8】(1)C是D的“雅中式”,理由如下,
「卜1X2+5X+6
C—L)=--------------;----------
x+2X2+4X+4
_X+2-(X2+5X+6)
X2+4X+4
_X2+4X+4
X2+4X+4
=-lo
即:c不是D的“雅中式”。
ODn—E2x_£'-2x(34-x)_E-2X2-6X
⑷"-Q=9T2—=-9^2—=9-x2-1
:P是Q的雅中式,
又.;P关于Q的雅中值为2,
2
E-2X2-6X^2(9-x),
/.E=6x+18,
...p=上=6久+18=_6_
9-x29-x23-x
VP的值也为整数,且分式有意义,
故3-x=±l,或3-x=±2,或3-x=±6,或3-x=±3,
.•.X的值为:-3,1,2,4,5,9,0,6
Vx#±3,
•••x的值为:0,1,2,4,5,6,9。
符合条件的x的值之和为0+1+2+4+5+6+9=27。
⑶YM是N的“雅中式”,且M关于N的“雅中值”是1,M-N=
X
整理得(・b・c+a+4)x+bc-5a=0,
由上式子恒成立,则:「”c+:+4=0,
Ibe-5a=0
消去a得:bc-5b-5c+20=0,
/.b(c-5)-5(c-5)=5,
A(b-5)(c-5)=5,
a、b、c为整数
;.b-5、c-5也是整数,
当b-5=l、c-5=5时,b=5,c=10,此时a=12,
a-b+c=16,
当b-5=5、c-5=l时,b=10,c=6,止匕时a=12,/.a-b+c=8,
当b-5=-l、c-5=-5时,b=4,c=0,止匕时a=0,/.a-b+c=-4,
当b-5=-5xc-5=-l时,b=0,c=4,止匕时a=0,/.a-b+c=4o
综上:a-b+c的值为:16或8或-4或4。
【变式训练15]解:(1:7(x,y)=翳(其中a、b均为非零常数),
又•;T(1,-D=-2,T(4,2)=1,
.axl+£)x(-l)_2ax4+bx2_1
*>2xl+(-l)-'2X4+2-'
解得a=l,b=3,
(2)皿)=翳")=把,
:T(x,y)=T(y,x),
.ax+by_ay+bx
2x+y2y+x'
・・・T(x,y)=T(y,x)对任意实数x,y都成立(这里T(x,y)和T(y,x)均有意义),
a=2bo
【变式训练16]解:⑴根据题中的新定义得:
7+2V107+2V10
2㊉(-3)==1;逐㊉鱼=
4—y+o5-2+69
7+2V10
故答案为1
9
(2)已知等式利用新定义化简a㊉2=1得:
华言=1,即(a+2)2=a?+2,解得a=—上
4+62
故答案为-L
⑶根据题中的新定义得:
m㊉九二"+?=1,化简得mn=3—n2
mz—nz+6
3
•••m=——nn
,•'m,n为整数,
•*.n的值为:±l,±3,m的值为:±2。
【例9】⑴解:关于x的方程%;5+节勺解是:X1=5,X2=g故答案为/=5,犯=巳
(2)解:关于x的方程x+-=a+工的解是-CL,%2=二故答案为%i=a,x=i
XCLCL2CL
(\3)K解T:y/+—y+l=—3
(y+D+W=3+a
-1
即y+1=3,y+1=-,
解得:yi=2,y2=-jo
【变式训练17]解:
⑴关于x方程x+^=m+5的解为xx=m,x2=
验证:当时,左边=m+—=右边,
x=mm
・・.x=m是该分式方程的解;
当%=工时,左边=
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