【什么是方程的增根】在解方程的过程中,尤其是分式方程、无理方程等复杂方程中,有时会出现一些“额外”的解,这些解虽然满足变形后的方程,却并不满足原方程。这种解被称为“方程的增根”。增根的出现往往是因为我们在解题过程中进行了某些可能引入额外解的操作,如两边同时乘以含有未知数的表达式、平方等。
一、增根产生的原因
1. 分式方程中,两边乘以了含有未知数的表达式
在分式方程中,如果两边同时乘以一个含有未知数的代数式,可能会引入使该代数式为零的解,从而导致增根。
2. 无理方程中,两边平方或开方操作
在处理含有根号的方程时,进行平方操作可能会引入不满足原方程的解。
3. 对原方程进行非等价变形
某些变形步骤(如去绝对值、合并同类项)可能导致原方程的解集扩大。
二、如何识别和排除增根
1. 将解代入原方程验证
最直接的方法是将求得的解代入原方程,检查是否成立。
2. 注意原方程的定义域
增根通常出现在原方程的定义域之外,例如分母为零的情况。
3. 关注变形过程中的关键步骤
回顾解题过程,找出可能引入增根的步骤,有针对性地排查。
三、增根与失根的区别
| 项目 | 增根 | 失根 |
| 定义 | 不满足原方程的解 | 原方程的解但被遗漏 |
| 产生原因 | 变形过程中引入新解 | 变形过程中丢失原有解 |
| 验证方式 | 代入原方程判断是否成立 | 回查变形过程,检查是否有遗漏 |
| 常见场景 | 分式方程、无理方程 | 去绝对值、分式化简等 |
四、实例分析
例1:分式方程
原方程:
$$
\frac{1}{x-2} = \frac{3}{x+1}
$$
解法:
两边同乘 $(x - 2)(x + 1)$ 得:
$$
x + 1 = 3(x - 2)
$$
解得 $x = \frac{7}{2}$
验证:代入原方程,成立。无增根。
例2:无理方程
原方程:
$$
\sqrt{x + 3} = x - 1
$$
解法:
两边平方得:
$$
x + 3 = (x - 1)^2
$$
展开并整理得:
$$
x^2 - 3x - 2 = 0
$$
解得 $x = 2$ 或 $x = -1$
验证:
- $x = 2$:$\sqrt{5} = 1$,不成立
- $x = -1$:$\sqrt{2} = -2$,不成立
说明这两个解都是增根,原方程无解。
五、总结
增根是解方程过程中可能出现的“虚假解”,它们虽然满足变形后的方程,却不满足原方程。为了避免误判,必须在解题后进行验证,并注意变形过程中的每一步是否保持等价性。掌握增根的识别方法,有助于提高解题的准确性与严谨性。


