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初一数学·约 12 分钟·二维图解

第7题 · 保留x=0,检查“同除以x”是否有意义

①两边同加5,②合并为x=3x,都合法。③想除以x,却没有保证x≠0;正确同减x、同除以2可得x=0,说明实际遇到0÷0。1=3是无效除法的错误声称,原方程有解。

题目

7. 阅读理解题:

下面是小明将等式x−5=3x−5进行变形的过程:

x−5+5=3x−5+5①x-5+5=3x-5+5\quad①x=3x②x=3x\quad②1=3③1=3\quad③

(1)①的依据是________;

(2)小明出错的一步是________,错误的原因是________;

(3)给出正确的解法。

(1)等式的性质1:两边同加同一个数,仍然相等。(2)错误在③:没有保证除数x非零,而原式恰好要求x=0。(3)正确解为x=0,代回原式两边都是−5。

先认三步,给每次变形找依据

“1=3”明显不成立,但不能就此说原方程无解。要回头检查:从原式走到这个声称,哪一步用了不满足的前提?

固定导览先讲原题,最后一段明确换成k=1的固定变式。自己探索时,k表示右边x的倍数;选的x只是代入核对用的候选值,不保证是解。

(1)①为什么成立,②又做了什么?

原式x−5=3x−5,两边同时加5:

x−5+5=3x−5+5x-5+5=3x-5+5

依据是等式的性质1。两边的−5+5都等于0,因此合并后得到②:x=3x。这里没有使用除法,也没有要求x不为0。

(2)③需要的前提,原式能满足吗?

③想把x=3x的两边同除以x,写成1=3。这个做法需要x≠0。

先保留可能为0的x,两边同减x:

x−x=3x−xx-x=3x-x

得到0=2x。因为2不为0,两边同除以2,得到0=x,也就是x=0。

于是可知,原式允许而且要求的值正是0;③实际碰到的是0÷0,没有数值结果。

实际要算的是除以0

左边:0 ÷ 0,无数值结果。

右边:0 ÷ 0,无数值结果。

不能把0÷0写成1,也不能把另一边写成3。

“1=3”只是小明错误约去x后写下的声称,不能把它说成0÷0算出的结果。也不能用这个错误声称反过来断定原方程无解。

(3)写出完整的正确解法

x−5=3x−5x-5=3x-5

两边同加5,得:

x=3xx=3x

两边同减x,得0=2x;再两边同除以非零常数2,得:

x=0x=0

代回原式:左边0−5=−5,右边3×0−5=−5,相等。因此x=0确实是解。0=2x且2≠0也说明没有别的解;不是仅靠代入几个数来证明唯一。

理解检查:把右边3x改为x,会怎样?

现在换成x−5=x−5。它还只有x=0这一个解吗?取x=0和x=2时,同除以x分别有没有意义?

展开解集与两次除法的区别

左右完全是同一个表达式,每个实数x都满足等式。像这样对每个允许的x都成立的等式,称为恒等式。

取x=0

原式:−5=−5,成立。

除数为0,0÷0无数值结果。

取x=2

原式:−3=−3,成立。

除数非0,两个商都是1,除法合法。

x=0与x=2都使原式成立。但x=0时仍不能除;x=2时可除,得到1=1。

若不加说明就把两边除以x,实际上排除了原来允许的x=0,解的范围改变了。不能因为这次写出的1=1碰巧是真的,就忽略除法前提。

2024·安徽·第11题:整个除数非零

  1. 若分式 1x−4\dfrac{1}{x-4} 有意义,则实数x的取值范围是________。
展开原题答案与这条前提的连接

分母x−4必须不为0,所以x≠4。这里不是要求字母x本身非零,而是检查实际的整个除数。

x−4≠0⟺x≠4x-4\ne0\quad\Longleftrightarrow\quad x\ne4

它直接练习除数非零的前提,不是把这道真题说成小明的三步纠错题。完整原题已核对,答案为x≠4。

出处:2024年安徽省初中学业水平考试数学原卷扫描,第2页第11题。复用已核验的原题、卷名、题号与分母;本题无选项、无附图。

带走的关系

先检查每次变形做了什么,再检查该运算的前提。除以谁,就查谁是否为0;把“除法无意义”“当前代入值不满足原式”和“原方程无解”分开判断。等式两边的合法同加、同减,可以帮助你先确定x,再决定某个除法能不能做。

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