高中数学:解有理方程和不等式

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例子问题

问题1:解有理方程和不等式

解以下有理表达式:

可能的答案:

正确答案:

解释

将方程乘以

问题2:解有理方程和不等式

解下式有理方程:

可能的答案:

正确答案:

解释

将方程乘以

简化:

问题3:解有理方程和不等式

如果,那么x的最大实数是多少?

可能的答案:

正确答案:

解释

要求我们解这个方程

通常,在求解包含有理表达式的方程时,通过在方程两侧乘以所涉及的每一项的分母,可以帮助消除分数。

在这个问题中,我们可以先在方程两边同时乘以x+2来消去第一项的分母。

一定要把x+2分配到方程左边的每一项上。

接下来,方程两边同时乘以x,消去分母上有x的项。

然后,方程两边同时乘以2。

为了解这个多项式方程,我们可以使用有理根定理。根据这个定理,如果多项式方程有一个有理根,那么这个有理根一定是p/q的形式,其中p是常数的因子,q是最高项的系数的因子。

在这个问题的上下文中,p是4的因数(常数),q是2的因数(最高项的系数)。

4的因数是。2的因数是

这意味着如果方程有一个有理根,那么分子必须是其中之一,分母必须是。换句话说,可能的有理根是,因为这些是我们可以用分子做出的所有可能的比值分母是

至此,我们已经缩小了方程的有理根范围以下八个选择:

注意,如果我们让,那么多项式等于4。同样,如果我们让,那么多项式的值就是-3。因为多项式的值从x = 0时的正值4转换到x = -1时的负值-3,所以在这两者之间一定有一个根

让我们看看会发生什么,因为-1/2在0和-1之间。

我们把-1/2代入多项式看它是否等于0。

因此确实是方程的一个根。

然而,这个问题要求我们找到最大的实根;这意味着可能有其他根大于。我们需要继续解这个方程看看还有哪些可能的根。

我们可以利用多项式的因式定理,它表明如果是多项式方程的一个根,其中a是常数,那么x-a一定是多项式的一个因子。

这意味着对于我们的多项式,是一个因素。我们可以除以这个多项式通过使用长除法。

这意味着

为了求出方程的剩余根,我们现在需要解这个二次方程

首先,将等式两边同时除以2。

也许解决这个问题最直接的方法是使用二次公式:

当我们求它的值时,我们必须取平方根。因为这将得到一个虚数,没有真正的解决方案。

因此,回到我们最初的多项式方程,结果证明-1/2确实是方程的唯一根。

问题要求我们找出能解出方程的x的最大实数。因为-1/2是唯一能解出方程的实数,所以答案一定是-1/2。

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