求这个方程的解答过程
解:这个是关于x的分式方程,u是常数
x+1/x=u(x/=0)
定义域x/=0
x^2+1=ux
x^2-ux+1=0
关于x的一元二次方程
分三种情况讨论解的情况,
u^2-4>0
u^2>4
u>2oru<-2
x=(u+-(u^2-4)^1/2)/2
x1=(u+(u^2-4)^1/2)/2,x2=(u-(u^2-4)^1/2)/2
u^2-4=0
u^2=4
u=+-2
这个一元方程有两个实数解,
1.u=2,x^2-2x+1=0
(x-1)^2=0
x=1
2.u=-2,x^2-(-2)x+1=0
x^2+2x+1=0
(x+1)^2=0
x+1=0
x=-1
3.u^2-4<0
u^2<4
-2<u<2
这个一元二次房车没有实数解
方法二:数形结合
把这个方程的解理解为y=u与y=x+1/x交点的横坐标,
y=u,u是常数,则y=u是常值函数,常值函数是平行于x轴的直线,y=x+1/x是耐克函数,
定义域x/=0
(-无穷,0)u(0,+无穷)关于原点对称
在定义域(-无穷,0)U(0,+无穷)内任取一个自变量x,f(-x)=-x+1/(-x)=-x-1/x=-(x+1/x)=-f(x)
则f(x)是奇函数,先画(0,+无穷)上的图像
x>0,x+1/x>=2x根号(x*1/x)=2x根号1=2x1=2
当x=1/x,x^2=1,x=+-1
x=-1(舍),x=1
x=1,fmin=2,
y>=fmin=2
y>=2
根据对称性,画x<0的图像,
关于(0,0)对称,当x<0,x+1/x<=-2x根号(x*1/x)=-2x根号1=-2x1=-2
当x=1/x,x^2=1,x=+-1,x=1(舍),x=-1
当x=-1,ymax=-2
y<=ymax=-2
y<=-2
(-无穷,-2]
综上所述:(-无穷,-2]u[2,+无穷)
画出耐克函数的图像,然后y=2,和y=-2是两个零界点,当y=2是,u=2,直线与耐克函数在第一象限的分支相切,y=-2,u=-2,直线与耐克函数在第三象限的分支相切,
则2,-2,把整个实数分成了(-无穷,-2),-2,(-2,2),2,(2,+无穷)五个部分
u<-2,令u=-3,从特殊推一般,y=-3,画出y=-3的图像,与y=x+1/x有两个交点,即2个解,推出u<-2,y=u与y=x+1/x有两个交点,一个交点对应一个横坐标,一个横坐标对应一个解,即一个交点对应一个解,2个交点对应2个解,
u=-2,y=-2与y=x+1/x相切,只有一个切点,切点即交点,只有一个交点,则方程有一个实数解
-2<u<2,从图像看,y=u与y=x+1/x没有交点,即方程没有实数解。
4.u=2,y=2与y=x+1/x相切,这条直线与y=x+1/x有一个切点(交点),这个方程有一个解。
5.u>2,令u=3,y=3,有两个交点,则有两个实数解,
1,与5结果相同,可以合并,合并1和5,即(-无穷,-2)u(2,+无穷),有两个交点,合并之后1和5都没有了
2和4结果相同,可以合并,合并2和4,即u=+-2,有一个实数解,
2和4合并之后就没有了,
然后3保留,-2<u<2,没有解。
所以经过合并之后,从5种情况变成3种情况了,因为1与5合并成第一种情况,1与5没了,2与4合并成第二种情况,合并之后2与4就没了,然后3保留成第三种情况,原来5种,经过合并,1,2,4,5这4中情况没有了,只剩下第三种情况,然后1和5合并之后形成新的一个情况,2与4合并后形成另一个新的情况,1,5,2,4没了,只有3,+两个合并后的情况,3种情况,
5种情况经过合并后变成3中情况,化简了。
2023-08-25 广告
方程两边同时乘以x
x^2-ux+1=0
x^2-ux+u^2/4+1-u^2/4=0
(x-u/2)^2=u^2/4-1
x-u/2 = ±√(u^2-4)/2
x=[u±√(u^2-4)]/2
这一步开方,右边是怎么来的
(x-u/2)^2=u^2/4-1
x-u/2 = ±√(u^2-4)/2
懂了