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1、第8講 分式方程及其應用
1.分式方程定義
分母中含有未知數(shù)的方程叫做分式方程.
2.分式方程解法
分式方程轉化為整式方程,解方程,求出解,代入最簡公分母進行檢驗,得出分式方程的解.
3.分式方程的增根
使最簡公分母為0的根.
注意:分式方程的增根和無解并非同一個概念,分式方程無解,可能是解為增根,也可能是去分母后的整式方程無解;分式方程的增根是去分母后整式方程的根,也是使分式方程的分母為0的根.
4.分式方程的實際應用
(1)分式方程的實際應用常見類型及關系:
①工程問題:
工作效率=;工作時間=;
②銷售問題:售價=標價×折扣;
③行程問題:時間=.
(
2、2)解分式方程的實際應用問題的一般步驟:
①審:審清題意;
②設:設出適當?shù)奈粗獢?shù)(直接設未知數(shù)或者間接設未知數(shù));
③找:找出各量之間的等量關系;
④列:根據等量關系,列出分式方程;
⑤解:解這個分式方程;
⑥驗:檢驗所求的解是否是原分式方程的解,是否滿足題意;
⑦答:寫出答案.
審清題意是前提,找等量關系是關鍵,列出方程是重點.
考點1:分式方程的解法
【例題1】解方程:-1=.
【解答】解:方法一:去分母,得4-2(3x-1)=3.
解得x=.
檢驗:當x=時,2(3x-1)≠0,
∴x=是原分式方程的解.
方法二:設3x-1=y(tǒng)則原方
3、程可化為-1=,
去分母,得4-2y =3.
解得y=.
∴3x-1=.解得x=.
檢驗:當x=時,6x-2≠0,
∴x=是原分式方程的解.
方法三:移項,得-=1.
通分,得=1.
由分式的性質,得6x-2=1.
解得x=.
檢驗:當x=時,6x-2≠0,
∴x=是原分式方程的解.
歸納:把分式方程轉化為整式方程,再按照解整式方程的步驟解題,不同的是解分式方程需要驗根.
考點2:分式方程的應用
【例題2(2018·吉林)如圖是學習分式方程應用時,老師板書的問題和兩名同學所列的方程.
解分式方程:甲、乙兩個工程隊,甲隊修路400米與乙隊修路600米所用時間相等,乙
4、隊每天比甲隊多修20米,求甲隊每天修路的長度.
冰冰:=
慶慶:-=20
根據以上信息,解答下列問題.
(1)冰冰同學所列方程中的x表示甲隊每天修路的長度;
慶慶同學所列方程中的y表示甲隊修路400米所用時間;
(2)兩個方程中任選一個,并寫出它的等量關系;
(3)解(2)中你所選擇的方程,并回答老師提出的問題.
【解析】:(2)冰冰用的等量關系是:甲隊修路400米所用時間=乙隊修路600米所用時間;
慶慶用的等量關系是:乙隊每天修路的長度-甲隊每天修路的長度=20米(選擇一個即可).
(3)選冰冰的方程:=,解得x=40.
經檢驗,x=40是原方程的根.
答:甲隊每天
5、修路的長度為40米.
選慶慶的方程:-=20,解得y=10.
經檢驗,y=10是原方程的根.
∴=40.
答:甲隊每天修路的長度為40米.
歸納:列方程解實際問題時,必須驗根,既要檢查所求解是否為分式方程的增根,又要檢查看是否滿足應用題的實際意義.
考點3:分式方程與其它問題的綜合應用
【例題3】(2019?山東濰坊?10分)扶貧工作小組對果農進行精準扶貧,幫助果農將一種有機生態(tài)水果拓寬了市場.與去年相比,今年這種水果的產量增加了1000千克,每千克的平均批發(fā)價比去年降低了1元,批發(fā)銷售總額比去年增加了20%.
(1)已知去年這種水果批發(fā)銷售總額為10萬元,求這種水果今年每千克
6、的平均批發(fā)價是多少元?
(2)某水果店從果農處直接批發(fā),專營這種水果.調查發(fā)現(xiàn),若每千克的平均銷售價為41元,則每天可售出300千克;若每千克的平均銷售價每降低3元,每天可多賣出180千克,設水果店一天的利潤為w元,當每千克的平均銷售價為多少元時,該水果店一天的利潤最大,最大利潤是多少?(利潤計算時,其它費用忽略不計.)
【分析】(1)由去年這種水果批發(fā)銷售總額為10萬元,可得今年的批發(fā)銷售總額為10(1﹣20%)=12萬元,設這種水果今年每千克的平均批發(fā)價是x元,則去年的批發(fā)價為(x+1)元,可列出方程:,求得x即可
(2)根據總利潤=(售價﹣成本)×數(shù)量列出方程,根據二次函數(shù)的單調性
7、即可求最大值.
【解答】解:(1)由題意,設這種水果今年每千克的平均批發(fā)價是x元,則去年的批發(fā)價為(x+1)元,今年的批發(fā)銷售總額為10(1﹣20%)=12萬元
∴
整理得x2﹣19x﹣120=0
解得x=24或x=﹣5(不合題意,舍去)
故這種水果今年每千克的平均批發(fā)價是24元.
(2)設每千克的平均售價為m元,依題意
由(1)知平均批發(fā)價為24元,則有
w=(m﹣24)(×180+300)=﹣60m2+4200m﹣66240
整理得w=﹣60(m﹣35)2+7260
∵a=﹣60<0
∴拋物線開口向下
∴當m=35元時,w取最大值
即每千克的平均銷售價為35元時,
8、該水果店一天的利潤最大,最大利潤是7260元
歸納:最大銷售利潤的問題常利函數(shù)的增減性來解答,我們首先要吃透題意,確定變量,建立函數(shù)模型,根據每天的利潤=一件的利潤×銷售件數(shù),建立函數(shù)關系式,此題為數(shù)學建模題,借助二次函數(shù)解決實際問題.
一、選擇題:
1. (2019,山東淄博,4分)解分式方程﹣2時,去分母變形正確的是( ?。?
A.﹣1+x=﹣1﹣2(x﹣2) B.1﹣x=1﹣2(x﹣2)
C.﹣1+x=1+2(2﹣x) D.1﹣x=﹣1﹣2(x﹣2)
【答案】D
【解答】解:去分母得:1﹣x=﹣1﹣2(x﹣2),
故選:D.
2. (2019?山東省聊城市?3分)如
9、果分式的值為0,那么x的值為( ?。?
A.﹣1 B.1 C.﹣1或1 D.1或0
【答案】B
【解答】解:根據題意,得
|x|﹣1=0且x+1≠0,
解得,x=1.
故選:B.
3. (2018海南)(3.00分)分式方程=0的解是( )
A.﹣1 B.1 C.±1 D.無解
【答案】B
【解答】兩邊都乘以x+1,得:x2﹣1=0,
解得:x=1或x=﹣1,
當x=1時,x+1≠0,是方程的解;
當x=﹣1時,x+1=0,是方程的增根,舍去;
所以原分式方程的解為x=1,
故選:B.
4. (2019?湖南株洲?3分)關于x的分式方程﹣=0的解為( ?。?
A
10、.﹣3 B.﹣2 C.2 D.3
【答案】B
【解答】解:去分母得:2x﹣6﹣5x=0,
解得:x=﹣2,
經檢驗x=﹣2是分式方程的解,
故選:B.
5. 若數(shù)使關于x的不等式組有且只有四個整數(shù)解,且使關于y的方程的解為非負數(shù),則符合條件的所有整數(shù)的和為( )
A. -3 B. -2 C.1 D.2
【答案】C
解析:解不等式,由于不等式有四個整數(shù)解,根據題意
A點為,則,解得。解分式方程得,又需排除分式方程無解的情況,故且.結合不等式組的結果有a的取值范圍為,又a為整數(shù),所以a的取值為,和為1.故選C
11、二、填空題:
6. (2019?湖南岳陽?4分)分式方程的解為x= 1?。?
【答案】1.
【解答】解:方程兩邊同乘x(x+1),
得x+1=2x,
解得x=1.
將x=1代入x(x+1)=2≠0.
所以x=1是原方程的解.
7. (2018黑龍江齊齊哈爾)若關于x的方程無解,則m的值為 .
【答案】﹣1或5或﹣.
【解答】解:去分母得:x+4+m(x﹣4)=m+3,
可得:(m+1)x=5m﹣1,
當m+1=0時,一元一次方程無解,
此時m=﹣1,
當m+1≠0時,
則x= =±4,
解得:m=5或﹣,
綜上所述:m=﹣1或5或﹣,
故答案為:﹣1
12、或5或﹣.
8. (2019,四川巴中,4分)若關于x的分式方程有增根,則m的值為 1?。?
【答案】1
【解答】解:方程兩邊都乘x﹣2,得x﹣2m=2m(x﹣2)
∵原方程有增根,
∴最簡公分母x﹣2=0,
解得x=2,
當x=2時,m=1
故m的值是1,
故答案為1
三、解答題:
9. 解分式方程:=1+.
【解析】:方程兩邊同乘(x-5),得x+1=x-5+2x,
整理得,2x=6,
解得x=3.
檢驗:當x=3時,x-5≠0,則x=3是原分式方程的解
10. (2018·宜賓)我市經濟技術開發(fā)區(qū)某智能手機有限公司接到生產300萬部智能手機的訂單,為了盡
13、快交貨,增開了一條生產線,實際每月生產能力比原計劃提高了50%,結果比原計劃提前5個月完成交貨,求每月實際生產智能手機多少萬部.
【解析】:設原計劃每月生產智能手機x萬部,則實際每月生產智能手機(1+50%)x萬部,根據題意,得
-=5,解得x=20.
經檢驗,x=20是原方程的解,且符合題意.
∴(1+50%)x=30.
答:每月實際生產智能手機30萬部.
11. (2018·河北模擬)甲、乙兩地相距72千米,嘉嘉騎自行車往返兩地一共用了7小時,已知他去時的平均速度比返回時的平均速度快,求嘉嘉去時的平均速度是多少?
下框是淇淇同學的解法.
解:設嘉嘉去時的平均速度是x千米/時
14、,則回時的平均速度是(1-)x千米/時,由題意,得
+=7,…
你認為淇淇同學的解法正確嗎?若正確,請寫出該方程所依據的等量關系,并完成剩下的步驟;若不正確,請說明原因,并正確地求出嘉嘉去時的平均速度.
【解析】:淇淇同學的解法不正確;因為“去時的平均速度比返回時的平均速度快”并不等于“返回時的平均速度比去時的平均速度慢”.
設嘉嘉返回時的平均速度是x千米/時,則去時的平均速度是(1+)x千米/時,
由題意得+=7,
解得x=18.經檢驗,x=18是方程的解,且符合題意.
(1+)x=24.所以嘉嘉去時的平均速度是24千米/時.
12. (2018?邵陽)某公司計劃購買A,B兩
15、種型號的機器人搬運材料.已知A型機器人比B型機器人每小時多搬運30kg材料,且A型機器人搬運1000kg材料所用的時間與B型機器人搬運800kg材料所用的時間相同.
(1)求A,B兩種型號的機器人每小時分別搬運多少材料;
(2)該公司計劃采購A,B兩種型號的機器人共20臺,要求每小時搬運材料不得少于2800kg,則至少購進A型機器人多少臺?
【分析】(1)設B型機器人每小時搬運x千克材料,則A型機器人每小時搬運(x+30)千克材料,根據A型機器人搬運1000kg材料所用的時間與B型機器人搬運800kg材料所用的時間相同建立方程求出其解就可以得出結論.
(2)設購進A型機器人a臺,根據每
16、小時搬運材料不得少于2800kg列出不等式并解答.
解析:(1)設B型機器人每小時搬運x千克材料,則A型機器人每小時搬運(x+30)千克材料,
根據題意,得=,
解得x=120.
經檢驗,x=120是所列方程的解.
當x=120時,x+30=150.
答:A型機器人每小時搬運150千克材料,B型機器人每小時搬運120千克材料;
(2)設購進A型機器人a臺,則購進B型機器人(20﹣a)臺,
根據題意,得150a+120(20﹣a)≥2800,
解得a≥.
∵a是整數(shù),
∴a≥14.
答:至少購進A型機器人14臺.
13. (2019?山東威海?7分)列方程解應用題:
17、小明和小剛約定周末到某體育公園打羽毛球.他們兩家到體育公園的距離分別是1200米,3000米,小剛騎自行車的速度是小明步行速度的3倍,若二人同時到達,則小明需提前4分鐘出發(fā),求小明和小剛兩人的速度.
【分析】直接利用小剛騎自行車的速度是小明步行速度的3倍,若二人同時到達,則小明需提前4分鐘出發(fā),進而得出等式求出答案.
【解答】解:設小明的速度是x米/分鐘,則小剛騎自行車的速度是3x米/分鐘,根據題意可得:
,
解得:x=50,
經檢驗得:x=50是原方程的根,故3x=150,
答:小明的速度是50米/分鐘,則小剛騎自行車的速度是150米/分鐘.
14. (2018?寧波)某商場購
18、進甲、乙兩種商品,甲種商品共用了2000元,乙種商品共用了2400元.已知乙種商品每件進價比甲種商品每件進價多8元,且購進的甲、乙兩種商品件數(shù)相同.
(1)求甲、乙兩種商品的每件進價;
(2)該商場將購進的甲、乙兩種商品進行銷售,甲種商品的銷售單價為60元,乙種商品的銷售單價為88元,銷售過程中發(fā)現(xiàn)甲種商品銷量不好,商場決定:甲種商品銷售一定數(shù)量后,將剩余的甲種商品按原銷售單價的七折銷售;乙種商品銷售單價保持不變.要使兩種商品全部售完后共獲利不少于2460元,問甲種商品按原銷售單價至少銷售多少件?
解::(1)設甲種商品的每件進價為x元,則乙種商品的每件進價為(x+8)元.
根據題意,
19、得, =,
解得 x=40.
經檢驗,x=40是原方程的解.
答:甲種商品的每件進價為40元,乙種商品的每件進價為48元;
(2)甲乙兩種商品的銷售量為=50.
設甲種商品按原銷售單價銷售a件,則
(60﹣40)a+(60×0.7﹣40)(50﹣a)+(88﹣48)×50≥2460,
解得 a≥20.
答:甲種商品按原銷售單價至少銷售20件.
15. (2018·湖北省孝感·10分)“綠水青山就是金山銀山”,隨著生活水平的提高,人們對飲水品質的需求越來越高,孝感市槐蔭公司根據市場需求代理A,B兩種型號的凈水器,每臺A型凈水器比每臺B型凈水器進價多200元,用5萬元購進A型凈水
20、器與用4.5萬元購進B型凈水器的數(shù)量相等.
(1)求每臺A型、B型凈水器的進價各是多少元?
(2)槐蔭公司計劃購進A,B兩種型號的凈水器共50臺進行試銷,其中A型凈水器為x臺,購買資金不超過9.8萬元.試銷時A型凈水器每臺售價2500元,B型凈水器每臺售價2180元,槐蔭公司決定從銷售A型凈水器的利潤中按每臺捐獻a(70<a<80)元作為公司幫扶貧困村飲水改造資金,設槐蔭公司售完50臺凈水器并捐獻扶貧資金后獲得的利潤為W,求W的最大值.
【分析】(1)設A型凈水器每臺的進價為m元,則B型凈水器每臺的進價為(m﹣200)元,根據數(shù)量=總價÷單價結合用5萬元購進A型凈水器與用4.5萬元購進B
21、型凈水器的數(shù)量相等,即可得出關于m的分式方程,解之經檢驗后即可得出結論;
(2)根據購買資金=A型凈水器的進價×購進數(shù)量+B型凈水器的進價×購進數(shù)量結合購買資金不超過9.8萬元,即可得出關于x的一元一次不等式,解之即可得出x的取值范圍,由總利潤=每臺A型凈水器的利潤×購進數(shù)量+每臺B型凈水器的利潤×購進數(shù)量﹣a×購進A型凈水器的數(shù)量,即可得出W關于x的函數(shù)關系式,再利用一次函數(shù)的性質即可解決最值問題.
【解答】解:(1)設A型凈水器每臺的進價為m元,則B型凈水器每臺的進價為(m﹣200)元,
根據題意得:,
解得:m=2000,
經檢驗,m=2000是分式方程的解,
∴m﹣200=1800.
答:A型凈水器每臺的進價為2000元,B型凈水器每臺的進價為1800元.
(2)根據題意得:2000x+180(50﹣x)≤98000,
解得:x≤40.
W=(2500﹣2000)x+(2180﹣1800)(50﹣x)﹣ax=(120﹣a)x+19000,
∵當70<a<80時,120﹣a>0,
∴W隨x增大而增大,
∴當x=40時,W取最大值,最大值為(120﹣a)×40+19000=23800﹣40a,
∴W的最大值是(23800﹣40a)元.
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