大話數學——分式方程的增根究竟是如何產生的?

大話數學——分式方程的增根究竟是如何產生的?

今天我要與你談論一個在初中階段,數學學習過程中避不開的問題,那就是“分式方程的增根究竟是如何產生的?”這個問題看似簡單,可是啊,要把它真的解釋清楚,還真沒有那麼容易。

要回答關於增根的問題,肯定得先從分式方程談起,你先來看看下面這個方程:

大話數學——分式方程的增根究竟是如何產生的?

它的常規解法是,首先給方程兩邊同乘

,去分母化簡後的結果為:

,然後再經過去括號,移項,合併同類項等步驟,得到最終的結果為x=1,經檢驗,x=1是原分式方程的增根,因此呢,原分式方程無解。我將具體的化簡過程附在了音訊的文稿中,如果你有興趣,可以開啟文稿看一看。

大話數學——分式方程的增根究竟是如何產生的?

講到這裡,你可能會非常疑惑:明明解出來x=1,為什麼說原方程無解,到底是哪裡出了問題?

為了更好地說明這個問題,我最近查閱了一些相關的資料,在《中學數學教學參考》上找到了一篇文章,叫做《分式方程的增根究竟是如何產生的?》。這篇文章能很好地幫助我們理解分式方程的增根。接下來,我就來分享一下文章中的主要觀點。

這篇文章實際上是《中學數學教學參考》編輯部,專門針對“分式方程的增根是如何產生的”這個問題,而組織的一次線上研討活動,參與這次研討活動的有十幾位一線教師,他們結合自己的實際教學經歷,對這一問題發表了各自的看法。

將這些老師的觀點進行彙總,我發現,老師基本上都認為,解分式方程產生增根的原因是:在解分式方程的時候,給方程兩邊同時乘了0,才導致增根的產生。

因為,根據方程的同解原理2[

方程兩邊都乘以(或除以)不等於0的同一個數,所得方程與原方程是同解方程

],在對方程進行等價變形時,方程兩邊不能同時乘以0,如果乘以0,那麼變形後的方程不一定與原方程等價,因此,得到的解就不一定是原分式方程的解。

方程的同解原理2:方程兩邊都乘以(或除以)不等於0的同一個數,所得方程與原方程是同解方程。

等式的基本性質2:等式兩邊同乘以一個數或同除以一個不為0的數,等式依然成立。

可能我這樣解釋,你還是覺得雲裡霧裡,不太明白這個說法到底是什麼意思。不要著急,我換另外一種說法,來給你慢慢解釋。

來看這個一元二次方程:

用求根公式進行判定,這個式子的判別式

,結果小於0,應該是不存在實數解的。

但是,如果我給方程兩邊同時乘a-5,就會有奇蹟發生。你會發現,方程竟然產生了實數根,為a=5。

我把具體的計算過程放在了文稿中,這裡強烈建議你開啟文稿看一看。

大話數學——分式方程的增根究竟是如何產生的?

這是為什麼呢?原來的一元二次方程明明沒有實數根,整個變形過程似乎也合情合理,結果怎麼會與原來不一樣呢?

其實也好理解,你只要回過頭稍微仔細看一看,就會發現變形過程中的破綻。上面的變形中,我們實際上是給方程兩邊同時乘了一個0,(因為最終的結果是a=5,所以a-5=0),因此,無論原來的方程

,有沒有實數根,變形後的方程都會有解,這樣才導致產生了a=5這個“假根”。

你看,不光是分式方程,就連整式方程,如果在化簡變形過程中,沒有嚴格依據方程的同解原理2,也會產生所謂的“增根”或“假根”。

以上,就是今天的內容,希望聽了以後對你有所啟發,關於分式方程的增根問題,下期節目我們接著聊。

參考文獻:鍾珍玖,潘紅玉。分式方程的增根究竟是如何產生的[J]。中學數學教學參考,2018(8)。