析事明理 追根溯源        ——再论分式方程的无解问题

发表时间:2020/10/22   来源:《中小学教育》2020年7月20期   作者:赵鹏程
[导读] 学生在学习分式方程时,对于增根的产生,很多学生接受起来有一定的困难

          
         赵鹏程
          山东省滨州市滨城区第六中学  (山东 滨州 256600)
         
         摘要 学生在学习分式方程时,对于增根的产生,很多学生接受起来有一定的困难,教师在解释起来也有一定的难度,笔者对常见的解释进行了一下梳理,得出了自己对于增根产生的一点看法,以期对广大初中数学教师有所启示

         关键词      同解原理   增根   无解
 

         每当学生学到分式方程这一节时,很多学生从思想上都接受不了一个事实:自己费劲周折解完的方程,竟然无解!在这里,学生的思维遇到了一个急转弯,很容易出错.如何合理、有效地处理这个问题,是摆在数学教师面前的一个难题,对此,笔者做了一些研究,希望能给广大数学教师一点启示.
         笔者经过大量的搜集调查,发现在分式方程无解这里教师一般有这样两种解释
一、同解原理说
         典型代表就是已故的北京市第二十二中的孙维刚老师,孙老师认为:[1]解方程的根据,只能是方程同解原理.
         原理1  方程的两边都加上(或都减去)同一个数或同一个整式,所得方程与原方程是同解方程.
         原理2  方程的两边都乘以(或都除以)不等于零的同一个数,所得方程与原方程是同解方程.
         同解方程是两个方程的解“相同”,只有当第一个方程的解都能使第二个方程成立,而第二个方程的解又都能使第一个方程成立时,这两个方程才是同解方程.
         在原理2中,方程两边都乘以(或都除以)的,只能是同一个“数”,而不能是同一个“整式”,并且,这同一个“数”,还必须不是零.如果把原方程的两端乘以同一整式,例如,那么,把x=1,或x=-1代入原方程,原方程不一定满足,但把它们代入新方程,这时新方程就比原方程多了两个解“1”“-1”即:把一个方程的两边乘以同一整式后,有产生增根的可能性,因此,解分式方程必须要验根.但是,方程两边乘以同一个整式并不意味着一定会产生增根,因为,如果所乘的值不可能为零,例如,两边都乘以时,新方程和原方程仍同解.
   因为孙维刚老师站位比较高,他的教学已经形成一个体系,很多年轻老师不一定具备这个能力,不一定能够很好地模仿.另外,也有教师认为:既然同解原理如此重要,为什么在教材当中把它删掉?是不是有什么原因和道理?对此,也存在一定的争议.
二、范围扩大说
         解分式方程,去掉分母之后解的范围扩大了,从原来的分母不为0,变成未知数可以取任意值,从而导致产生了增根,也就是说分式方程无解.这种解释方式学生能够理解,但是还不能从根本上打消学生的顾虑与困惑.
三、 笔者尝试这样解释:
         既然把分式方程放在分式这一章来学习,学习者应该站在整个分式这一章的高度去看待问题.既然是分式方程,它里边肯定包含着分式,那么既然是分式就存在着一个分式必须要有意义的问题,也就是说不管在什么情况下,分式的分母都不能是0!
         以人教版八年级上册数学教材中的原题为例:
         可以对这个方程进行通分
         
         移项、合并得:
         
         即:该分式的值为0,根据前面学习过的分式值为0的条件:(1)分子=0(2)分母0
         得:,
         原方程无解
         由于解分式方程有可能产生无解的情况,因此必须要验根!
         从“分式必须有意义”的本源去解释这个问题,站在分式整章的角度去看待本章中的问题,就能够抓住问题的本质:分式方程,它和别的方程是与众不同的,它是一种“先天不足”的方程,它带有自身的缺陷:分母不能为0!而整式方程却不存在这样的问题.
         由于分式方程的这一特殊性,因此笔者在讲授分式方程时曾经编过这样一个顺口溜:
         分式方程不一般
         自带分母有缺陷
         去掉分母解出根
需要带入去检验
         做学问有三重境界:
         第一重境界是“看山是山”.这时,处在看问题的初级阶段,只会具体的、孤立的看待问题,而不能普遍联系的看待问题.
         第二重境界是“山不是山”.此时,不再单纯地、孤立地看待问题,而是会用联系的观点分析问题、看待问题.
         第三重境界是“山还是山”.此时,能够认识事物的本质:分式方程里面一定含有分式,而这个分式必须要有意义!这是分式致命的问题,不管什么情况下都必须要满足.能够回到知识的源头去考虑问题,此时就能道法自然、自然而然.

参考文献
[1]孙维刚. 孙维刚初中数学[M]北京:北京大学出版社,2015:17-19.


 
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