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增根
鎖定
增根來源
對於分母的值為零時,這個分數無意義,所以不允許分母為0,即本身就隱含着分母不為零的條件。當把分式方程轉化為整式方程以後,這種限制取消了,換言之,方程中未知數的值範圍擴大了,如果轉化後的整式方程的根恰好是原方程未知數的允許值之外的值,那麼就會出現增根。
增根舉例
解:去分母,x-2=0,
∴x=2。
又因為x-2=0,
∴方程無解
∴方程無意義,X=2是增根。
設方程 A(x)=0 是由方程 B(x)=0 變形得來的,如果這兩個方程的根完全相同(包括重數),那麼稱這兩個方程等價。如果 x=a 是方程 A(x)=0 的根但不是B(x)=0 的根,稱 x=a 是方程的增根;如果x=b 是方程B(x)=0 的根但不是A(x)=0 的根,稱x=b 是方程B(x)=0 的失根。
增根非函數方程的增根
例如:若已知橢圓
,O為原點座標,A為橢圓右頂點,若橢圓上存在一點P,使OP⊥PA,求橢圓的圓心率的範圍。
解:橢圓上存在一點P,使OP⊥PA,即是以OA為直徑畫圓,要求與橢圓有除了A(a,0)以外的另外一個解。所以聯立橢圓和圓的方程:
因為有兩個根,所以
而正解卻是
由(*)得
∴
∴
然而問題出在,無論怎麼取,只要
,好像△永遠都大於0。
於是我們取e=1/2
假設
即可得橢圓
···①
與圓
···②
聯立即可得
···(*)
有十字相乘
顯然 此時
是增根
將
帶入①式
將
帶入②式
將
帶入(*)式
可知這裏的確是產生了一個增根,而且在解題過程中不能通過任何方式排除,這説明多個非函數方程聯立求解時,方程本身無法限制x的取值。一般來説,直線與圓錐曲線的聯立並沒有出現過算出兩個解,還需要帶回去驗根的情況,大概是因為圓錐曲線不是函數,而直線是函數的原因。
注意:
1.不是任何的兩個非函數方程聯立都會產生增根。例如圓不是函數,但求兩個圓的交點,不會產生增根。
2.增根的產生和定義域有關係,但沒有絕對的關係。不能説聯立方程時,將x定義域擴大或縮小就必然會引起增根。如上述例題中,①式定義域(-2,2) ②式定義域(0,2)大多數人是在②式中,用x表示y,寫成
,再帶入①式,產生了增根。但是如果我們在①式中用x表示y,寫成
,再帶入②式,我們依然會得到增根。
下面列出兩種必然會出現增根的一般式:
橢圓與拋物線增根
雙曲線與拋物線增根
增根無理數方程的增根
解:兩邊平方得
得
得x=5或x=-6(增根)
增根解法
還可以把x代入最簡公分母也可。
增根的產生,歸根結底都是因為思維的不全面產生的。解題時要保證步步變形的等價性,這種等價性要通過等式和不等式去約束出來,特別是不等式,容易被忽略。如果不得已必須用不等價變形來解題,那麼最後千萬別忘記通過檢驗來去掉增根,這種檢驗也要注意全面性。