强基初中数学&学Python——第七十八课 函数与方程之二十二:分式方程

  分式方程与分式函数一样,都有一个条件:分母的值不能为0因此在利用等式变换求解方程之后,一定要回头看分母的值是否为0

  例如要解方程

1-(x+2)/(x²-x-6)=0

去分母

x²-x-6-(x+2)=0

x²-2x-8=0

(x-1)²-9=0

x1=-2x2=4

由于是解分式方程,到这里还没有完成,还有检查分母的值是否为0

(-2)²+2-6=0

4²-4-6=4×3-6≠0

所以原方程的解是

x=4

  例题1解下面分式方程

(x-3)/(x²+2x-15)+2=0

1等式两边同时×(x²+2x-15),得

x-3+2(x²+2x-15)=0

2x²+5x-33=0

(x-3)(2x+11)=0

x1=3x2=-11/2

由于当x=3时,x²+2x-15=0,所以原方程解是

x=-11/2

2由于

x²+2x-15=(x-3)×(x+5)

得方程解符合的条件

x≠3x≠-5

约分后

1/(x+5)+2=0

得解

x=-11/2

  解法2也提供了分式方程的另一种一般解法:通过分母不为0的条件,解出未知数需要满足的先决条件,然后再解方程。

  一般情况,解法2的工作量比解法1的工作量大一点,但它有个好处,降低犯低级错误(解完了忘记回头检查)的几率。

  例题2x是正整数,解下面分式方程

1/x+1/x²+1/x³=7/8

解:由分式函数的特性可知

y=1/x+1/x²+1/x³

x>0的区间是递减的;

如果x=1

1/x+1/x²+1/x³=3

如果x=10

1/x+1/x²+1/x³=0.111

显然1<x<10的整数,又由于

1/2+1/2²+1/2³=7/8

得方程的解是

x=2

  为了更加形象的说明y=1/x+1/x²+1/x³(x>0)是递减的,作图如下,作图代码附录1

 

  未知数是整数的方程,不要被方程的样子吓倒,先判断方程所对应的函数的单调性,再确定未知数的取值范围,如果还不能确定未知数的取值,就用试值法。

 

  练习题1解下面分式方程

(x+4)/(x²-x-20)-5=0

  练习题2x是正整数,解下面分式方程

1/x+1/x²+1/x³=31/125

  练习题3abcx为正整数,如果pow(p,q)表示pq次方,

pow(1/x, a)+pow(1/x, b)+pow(1/x, c)=13/27

无需解题过程,直接写出一组abcx的值。

 

 

附录1

import sys
sys.path.append("/5xstar/pyfiles")
from mymath.rcs import *
import turtle as t
t.setup(500,500)
t.screensize(400,400)  
t.up()

build(t, xUnt=(1,30), yUnt=(1,30), wc=(-20,-20,380,380))

t.pencolor("blue")
#标题与函数解析式
t.setpos(180, 390)
t.write("y=1/x+1/x²+1/x³图象",align="center",font=(markFont[0],14,markFont[2]))

#y=1/x+1/x²+1/x³
def f(x):
    return x**(-1)+x**(-2)+x**(-3)
trace(t,0.01,12.1,f)
t.ht()