分數方程

進階

有分母的方程:兩邊每一項都乘 LCM,殺走分母,變回普通方程再解。

適合:中一數學 · 單元:方程 · 建議學習路徑第 12/20 課

學完呢課,你會識:
  • 分數方程:變數出現在分數裡面
  • 第一步:消去分數(兩邊同乘分母)
  • 兩個分數:找最小公分母
數學Mathematics
讀呢課前,你應該識: 移項技巧

1重點摘要 Summary

有分母的方程:兩邊每一項都乘 LCM,殺走分母,變回普通方程再解。

2生字卡 Vocabulary

F
Fractional equation分數方程

變數出現在分母的方程。例:x2 = 5。

C
Clear fraction消去分數

兩邊同乘分母,變成整數方程。

D
Denominator分母

分數線下面那個數。

N
Numerator分子

分數線上面那個數。

L
Lowest common denominator最小公分母

所有分母的 LCM。

M
Multiply both sides兩邊同乘

兩邊同乘同一數,方程不變。

S
Solve解方程

找出未知數。

C
Check驗算

代入回去看對不對。

3逐步講解 Steps

  1. 1. 分數方程是什麼?分數方程是未知數出現在分數中的方程,例如 x2 = 5,變數 x 位於分子;x3 + 1 = 4 也是分數方程。這類題目的特點是直接解會被分母妨礙,所以第一步的技巧是先消去分數,把方程變成整數方程再解。日常例子:一條繩剪去一半是 5 米,繩原長多少?設原長 x 米,得 x2 = 5。掌握消分母的技巧後,分數方程與普通方程的解法完全相同。
  2. 2. 第一步:消去分數第一步是消去分數:方程兩邊同時乘以分母。x2 = 5 的分母是 2,兩邊同時乘 2:2 × x2 = 5 × 2,左邊的 2 與分母 2 互相抵消,化簡得 x = 10。原理與天秤一樣:兩邊做相同運算,平衡不改變。要注意必須兩邊同時乘,只乘一邊便破壞了平衡;也要記住乘的對象是整條方程的每一項,這一點在有多項的方程尤其重要,下一例會詳細說明。
  3. 3. 第二步:解方程第二步是解含分母與常數的方程。x3 + 1 = 4 有兩個部分:分數項和常數項。第一步先消分數:兩邊每一項同時乘 3,即 3 × x3 + 3 × 1 = 3 × 4,注意常數 1 也要乘 3,化簡得 x + 3 = 12。常見錯誤正是漏乘常數項,寫成 x + 1 = 12,結果全錯;記住「乘要乘齊每一項」,分數方程的錯誤便少了一大半。
  4. 4. 第三步:移項第三步是移項求解。x + 3 = 12 中,把 +3 移到等號右邊變為 −3:x = 12 − 3 = 9。移項規則與之前所學完全一致:符號過等號要改變。整個流程回顧:先兩邊乘分母消去分數,再移項孤立 x,最後計算結果。三步各自獨立又環環相扣,任何一步的符號錯誤都會傳到最後,所以每完成一步便核對一次符號,比全部做完才檢查更可靠。
  5. 5. 驗算驗算把解代回原方程:x = 9 代入 x3 + 1,得 93 + 1 = 3 + 1 = 4,與右邊相等,答案正確。分數方程的驗算特別有用,因為消分數的過程步驟較多,乘漏一項、約錯數都會被驗算即時揭發。例如若錯解 x = 6,代入得 63 + 1 = 3,不等於 4,立即知道出錯。養成「解完必代入」的習慣,分數方程的正確率會明顯提高。
  6. 6. 兩個分數兩個分數的方程,例如 x2 + x3 = 5,先找最小公分母:2 和 3 的最小公倍數是 6。第二步兩邊每一項同時乘 6:6 × x2 + 6 × x3 = 6 × 5,各項約分後得 3x + 2x = 30。注意三項全部乘了 6,包括右邊的 5;只乘左邊的兩項是常見錯誤。用公分母一次過消去所有分數,比分數逐個處理快捷得多,這是分數方程的核心技巧。
  7. 7. 化簡消去分數後,方程已是普通的一元一次方程。3x + 2x = 30 先合併同類項:3x + 2x = 5x,得 5x = 30;再兩邊同時除以 5,得 x = 6。最後驗算:62 + 63 = 3 + 2 = 5,與原方程右邊一致。回顧全流程:找最小公分母、兩邊每項同乘、合併同類項、移項求解、代入驗算;五步之中最容易出錯的是第二步漏乘某項,每次乘完逐項點一次便穩妥。

4圖解 Diagrams

分數方程:先甩個分母 Clear the denominatorx ÷ 3 = 4兩邊同 × 3 ↓x = 4 × 3 = 12點解乘 3?÷3 嘅相反係 ×3——兩邊一齊做,天平照舊平衡多位陷阱:x ÷ 3 + 2 = 5 → 先兩邊 −2 → x ÷ 3 = 3 → 兩邊 ×3 → x = 9次序:先處理 +−,最後先甩 ×÷檢查:12 ÷ 3 + 2 = 6… 唔對?——記住減 2 先!檢查係最後保命一步
圖 1:分數方程:甩分母

5例題示範 Example

例題:解 x2 + x3 = 10。

  1. 分母 2 和 3 的最小公倍數是 6,兩邊每一項同時乘以 6,一次過消去所有分數。
  2. 逐項相乘並約分:6 × x2 = 3x,6 × x3 = 2x,6 × 10 = 60,得 3x + 2x = 60。
  3. 合併同類項:5x = 60,兩邊同時除以 5,得 x = 12。
  4. 驗算:122 + 123 = 6 + 4 = 10,與原方程右邊相符,答案正確。
  5. 答案:x = 12。解分數方程的關鍵是先用最小公分母 6 乘兩邊每一項,把分數一次過消去,再按普通方程合併、移項求解;驗算 122 + 123 = 10 成立。最常見錯誤是漏乘右邊的常數項,令方程兩邊不平衡。

6常見錯誤 Mistakes

✗ x2 = 5,x = 52(不乘分母)。
✓ 兩邊同乘 2:x = 10。
✗ 兩個分數不找公分母。
✓ 找 LCM 做公分母。
✗ 乘的時候漏了常數項。
✓ 每一項都要乘,包括常數。
✗ 不驗算。
✓ 解完代入回去驗算。

75 題快測 Quick check

Q1x2 = 5,x = ?

Q2x3 + 1 = 4,x = ?

Q3x2 + x3 = 5,x = ?

Q4x4 = 2,x = ?

Q5x5 − 2 = 1,x = ?

8重點回顧 Recap

  • 分數方程:變數出現在分數裡面
  • 第一步:消去分數(兩邊同乘分母)
  • 兩個分數:找最小公分母
  • 消去分數後就是普通方程
  • 驗算:代入回去看對不對

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