解分式方程是初中数学中的一个重要内容,它涉及到分数的运算和方程的求解。分式方程是指在方程中至少含有一个分式,且未知数位于分母或分子的情况。这类问题要求我们能够熟练地运用代数技巧来解决。下面,我将通过一个具体的例子来介绍如何解分式方程。
例题:解分式方程
假设我们需要解如下方程:
\[
\frac{2}{x} + \frac{3}{x+1} = 1
\]
解题步骤
步骤一:确定定义域
首先,我们需要注意的是分母不能为零,因此,\(x \neq 0\) 和 \(x+1 \neq 0\)。这意味着 \(x\) 不能等于 0 或 -1。
步骤二:通分
接下来,为了消除分母,我们需要找到一个公共的分母。在这个例子中,公共的分母将是 \(x(x+1)\)。我们将两边的分数都转换成这个公共分母的形式:
\[
\frac{2(x+1)}{x(x+1)} + \frac{3x}{x(x+1)} = 1
\]
步骤三:合并分式
现在,我们可以合并这两个分数,因为它们有相同的分母:
\[
\frac{2(x+1)+3x}{x(x+1)} = 1
\]
简化分子:
\[
\frac{2x+2+3x}{x(x+1)} = 1
\]
进一步简化得到:
\[
\frac{5x+2}{x(x+1)} = 1
\]
步骤四:消去分母
接下来,我们将等式两边同时乘以分母 \(x(x+1)\),从而消去分母:
\[
5x + 2 = x(x + 1)
\]
步骤五:化简并求解
将方程展开,并移项得到一个标准的二次方程形式:
\[
5x + 2 = x^2 + x
\]
移项整理得:
\[
x^2 - 4x - 2 = 0
\]
使用求根公式(\(a=1, b=-4, c=-2\)),我们可以找到 \(x\) 的值:
\[
x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2-4ac}}{2a}
\]
代入 \(a, b, c\) 的值:
\[
x = \frac{4 \pm \sqrt{(-4)^2-41(-2)}}{21}
\]
\[
x = \frac{4 \pm \sqrt{16+8}}{2}
\]
\[
x = \frac{4 \pm \sqrt{24}}{2}
\]
\[
x = \frac{4 \pm 2\sqrt{6}}{2}
\]
\[
x = 2 \pm \sqrt{6}
\]
因此,方程的解为 \(x = 2 + \sqrt{6}\) 和 \(x = 2 - \sqrt{6}\)。
结论
通过上述步骤,我们成功地解出了给定的分式方程。这不仅需要对基本的代数操作有深入的理解,还需要能够处理复杂的表达式。希望这个例子能帮助你更好地理解和掌握解分式方程的方法。