CHAPTER 05 · 02-1

分式方程:
先保留分母条件,再去分母

分母中含有未知数的方程叫做分式方程。这里不重复分式运算,而是看清一条求解主线:先写禁点,再在分母非零的范围内去分母,最后检查所得的值。

原式条件

分母后来可以消失,禁点不能消失

看方程 \(\dfrac{1}{x-2}=3\)。原分母不能为零,所以去分母以前必须先写:

原分母条件:\(x\ne2\)

这个条件来自原方程。它决定哪些值能够进入求解过程,不会因为分母后来被约去而失效。

去分母求解

已经确定非零,才能同时乘以分母

因为已经保留 \(x\ne2\),所以 \(x-2\) 确定不为零。现在可以在方程两边同时乘以 \(x-2\)。

\[\frac{1}{x-2}=3\]

先保留原分母条件 \(x\ne2\)。

\[\frac{1}{x-2}(x-2)=3(x-2)\]

两边同时乘以确定非零的 \(x-2\)。

\[1=3(x-2)\]

左边约去分母,方程变成整式方程。

\[1=3x-6\quad\Longrightarrow\quad x=\frac73\]

继续按整式方程求解。

\[\frac{1}{\frac73-2}=3\]

\(\dfrac73\ne2\),并且代回原方程成立,所以它是原方程的解。

等价理由

非零条件让变形能够双向恢复

从原方程出发

两边乘以非零式 \(x-2\),得到去分母后的方程。

从整式方程返回

两边再除以非零式 \(x-2\),可以回到原方程。

两个方向都成立,所以保留原分母条件时,去分母是等价变形。

无解边界

去分母后的值还要通过原分母条件

看方程 \(\dfrac{x}{x-1}=\dfrac{1}{x-1}\)。原分母先给出 \(x\ne1\),但两边乘以 \(x-1\) 后得到 \(x=1\)。

去分母后的方程

得到 \(x=1\)。

回到原方程检查

\(x=1\) 使原分母为零,必须排除。因此原方程没有解。

问题不在去分母,而在于所得的值没有通过去分母以前写出的条件。

处理顺序

条件、变形和检查缺一不可

1

写出所有原分母不为零的条件。

2

两边乘以公分母,把方程化成整式方程。

3

解所得的整式方程。

4

排除使原分母为零的值,并代回原方程检查。

去分母能够改变方程的外形,却不能改变原方程允许的取值。