CHAPTER 05 · 02-2

根式方程:
平方以后为什么要检查

未知数出现在根号内的方程叫做根式方程。平方能够去掉根号,却也会隐藏原来的正负差别;所以平方以前要记录符号条件,平方以后还要回到原方程检查。

平方前的符号

先确认根式有意义,再确认另一边非负

看方程 \(\sqrt{x+1}=x-1\)。被开方数必须非负,同时左边的算术平方根一定非负,因此右边也必须非负。

根式有意义

\(x+1\ge0\)

等号右边非负

\(x-1\ge0\)

两个条件取交集

\(x\ge1\)

这一步不仅检查根式能否出现,还保留了原方程两边的符号关系。

两边平方

根式已经孤立,平方后继续解整式方程

\[\sqrt{x+1}=x-1\]

根式已经单独位于等号一边。

\[x+1=(x-1)^2\]

两边平方,根号被去掉。

\[x+1=x^2-2x+1\]

展开右边的完全平方。

\[x^2-3x=0\]

移项并合并同类项。

\[x(x-3)=0\]

因式分解,得到 \(x=0\) 或 \(x=3\)。

这两个值来自平方后的方程,还不能直接作为原方程的解。

回到原方程

检查条件,再代回原式

排除 \(x=0\)

它不满足 \(x\ge1\)。代回原方程时,左边是 \(1\),右边是 \(-1\),两边不相等。

保留 \(x=3\)

它满足 \(x\ge1\),并且 \(\sqrt{3+1}=3-1=2\)。

因此原方程的解是 \(x=3\)。像 \(x=0\) 这样,满足平方后的方程、却不满足原方程的值,叫做增根。

增根来源

平方会把正负差别隐藏起来

如果 \(a=b\),一定有 \(a^2=b^2\)。反过来却不一定,因为 \(a^2=b^2\) 还可能来自 \(a=-b\)。

总是成立

\(a=b\Longrightarrow a^2=b^2\)

反向需要条件

只有已经确定 \(a\ge0\)、\(b\ge0\),才有 \(a=b\Longleftrightarrow a^2=b^2\)。

例如 \(1^2=(-1)^2\),但 \(1\ne-1\)。这正是平方后必须检查所得值的原因。

处理顺序

把条件与平方过程放在同一条链上

1

写出原式的根式条件。

2

孤立一个根式,并检查等号另一边非负。

3

两边平方,解所得方程。

4

检查原式条件,再代回原方程排除增根。

本页只处理一次平方就能继续求解的基本根式方程。