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扫一扫发现精彩【挑战中考数学压轴】(第九版精选)(2016版):第二部分++函数图象中点的存在性问题(含解析)(数理化网)&&共用
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第二部分函数图象中点的存在性问题2.1由比例线段产生的函数关系问题例12015年呼和浩特市中考第25题已知抛物线y=x2+(2m-1)x+m2-1经过坐标原点,且当<0时,y随x的增大而减小。(1)求抛物线的解析式,并写出y<0时,对应x的取值范围;(2)设点A是该抛物线上位于x轴下方的一个动点,过点A作x轴的平行线交抛物线于另一点D,再作AB⊥x轴于点B,DC⊥x轴于点C.①当BC=1时,直接写出矩形ABCD的周长;②设动点A的坐标为(a,b),将矩形ABCD的周长L表示为a的函数并写出自变量的取值范围,判断周长是否存在最大值,如果存在,求出这个最大值,并求出此时点A的坐标;如果不存在,请说明理由.动感体验请打开几何画板文件名“15呼和浩特25”,拖动点A在x轴下方的抛物线上运动,观察L随a变化的图像,可以体验到,有两个时刻,L取得最大值,这两个时刻的点A关于抛物线的对称轴对称.思路点拨1.先用含a的式子表示线段AB、AD的长,再把L表示为a的函数关系式.2.点A与点D关于抛物线的对称轴对称,根据对称性,点A的位置存在两个情况.满分解答(1)因为抛物线y=x2+(2m-1)x+m2-1经过原点,所以m2-1=0.解得m=±1。如图1,当m=1时,抛物线y=x2+x的对称轴在y轴左侧,不符合当x<0时,y随x的增大而减小。当m=-1时,抛物线y=x2-3x符合条件。图1图2图3(2)①当BC=1时,矩形ABCD的周长为6。②如图2,抛物线y=x2-3x的对称轴为直线,如果点A在对称轴的左侧,那么。解得。所以AD=3-2a。当x=a时,y=x2-3x=a2-3a。所以AB=3a-a2。所以L=矩形ABCD的周长=2(AB+AD)=2(3a-a2+3-2a)=。因此当时,L的最大值为。此时点A的坐标为。如图3,根据对称性,点A的坐标也可以是。考点伸展第(2)①题的思路是:如图2,抛物线的对称轴是直线,当BC=1时,点B的坐标为(1,0),此时点A的横坐标为1,可以求得AB=2。第(2)②题中,L随a变化的图像如图4所示。图4例22014年上海市静安区中考模拟第24题已知⊙O的半径为3,⊙P与⊙O相切于点A,经过点A的直线与⊙O、⊙P分别交于点B、C,cos∠BAO=.设⊙P的半径为x,线段OC的长为y.(1)求AB的长;(2)如图1,当⊙P与⊙O外切时,求y与x之间的函数关系式,并写出函数的定义域;(3)当∠OCA=∠OPC时,求⊙P的半径.图1动感体验请打开几何画板文件名“14静安24”,拖动圆心P运动,可以体验到,△OAB与△PAC保持相似,∠OCA的大小保持不变.两圆外切和内切,各存在一次∠OPC=∠OCA.从图像中可以体验到,当两圆外切时,y随x的增大而增大.思路点拨1.第(1)题求弦AB的长,自然想到垂径定理或三线合一.2.第(2)题构造直角三角形,使得y成为斜边长,再用勾股定理.3.第(3)题两圆外切可以直接用第(2)的结论,两圆内切再具体分析.4.不论两圆外切还是内切,两个等腰△OAB与△PAC相似.满分解答(1)如图2,作OE⊥AB,垂足为E,由垂径定理,得AB=2AE.在Rt△AOE中,cos∠BAO=,AO=3,所以AE=1.所以AB=2.(2)如图2,作CH⊥AP,垂足为H.由△OAB∽△PAC,得.所以.所以.在Rt△ACH中,由cos∠CAH=,得.所以,.在Rt△OCH中,由OC2=OH2+CH2,得.整理,得.定义域为x>0.图2图3(3)①如图3,当⊙P与⊙O外切时,如果∠OCA=∠OPC,那么△OCA∽△OPC.因此.所以.解方程,得.此时⊙P的半径为.②如图4,图5,当⊙P与⊙O内切时,同样的△OAB∽△PAC,.如图5,图6,如果∠OCA=∠OPC,那么△ACO∽△APC.所以.因此.解方程,得.此时⊙P的半径为.图4图5图6考点伸展第(3)题②也可以这样思考:如图4,图5,图6,当∠OCA=∠OPC时,3个等腰三角形△OAB、△PAC、△CAO都相似,每个三角形的三边比是3∶3∶2.这样,△CAO的三边长为、、3.△PAC的三边长为、、.例32013年宁波市中考第26题如图1,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A的坐标为(0,4),点B的坐标为(4,0),点C的坐标为(-4,0),点P在射线AB上运动,连结CP与y轴交于点D,连结BD.过P、D、B三点作⊙Q,与y轴的另一个交点为E,延长DQ交⊙Q于F,连结EF、BF.(1)求直线AB的函数解析式;(2)当点P在线段AB(不包括A、B两点)上时.①求证:∠BDE=∠ADP;②设DE=x,DF=y,请求出y关于x的函数解析式;(3)请你探究:点P在运动过程中,是否存在以B、D、F为顶点的直角三角形,满足两条直角边之比为2∶1?如果存在,求出此时点P的坐标;如果不存在,请说明理由.图1动感体验请打开几何画板文件名“13宁波26”,拖动点P在射线AB上运动,可以体验到,△DEF保持等腰直角三角形的形状,y是x的一次函数.观察BD∶BF的度量值,可以体验到,BD∶BF可以等于2,也可以等于0.5.请打开超级画板文件名“13宁波26”,拖动点P在射线AB上运动,可以体验到,△DEF保持等腰直角三角形的形状.观察BD∶BF的度量值,可以体验到,BD∶BF可以等于2,也可以等于0.5.答案(1)直线AB的函数解析式为y=-x+4.(2)①如图2,∠BDE=∠CDE=∠ADP;②如图3,∠ADP=∠DEP+∠DPE,如图4,∠BDE=∠DBP+∠A,因为∠DEP=∠DBP,所以∠DPE=∠A=45°.所以∠DFE=∠DPE=45°.因此△DEF是等腰直角三角形.于是得到.图2图3图4(3)①如图5,当BD∶BF=2∶1时,P(2,2).思路如下:由△DMB∽△BNF,知.设OD=2m,FN=m,由DE=EF,可得2m+2=4-m.解得.因此.再由直线CD与直线AB求得交点P(2,2).②如图6,当BD∶BF=1∶2时,P(8,-4).思路同上.图5图6例42012年上海市徐汇区中考模拟第25题在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,,⊙B的半径长为1,⊙B交边CB于点P,点O是边AB上的动点.(1)如图1,将⊙B绕点P旋转180°得到⊙M,请判断⊙M与直线AB的位置关系;(2)如图2,在(1)的条件下,当△OMP是等腰三角形时,求OA的长;(3)如图3,点N是边BC上的动点,如果以NB为半径的⊙N和以OA为半径的⊙O外切,设NB=y,OA=x,求y关于x的函数关系式及定义域.图1图2图3动感体验请打开几何画板文件名“12徐汇25”,拖动点O在AB上运动,观察△OMP的三个顶点与对边的垂直平分线的位置关系,可以体验到,点O和点P可以落在对边的垂直平分线上,点M不能.请打开超级画板文件名“12徐汇25”,分别点击“等腰”按钮的左部和中部,观察三个角度的大小,可得两种等腰的情形.点击“相切”按钮,可得y关于x的函数关系.思路点拨1.∠B的三角比反复用到,注意对应关系,防止错乱.2.分三种情况探究等腰△OMP,各种情况都有各自特殊的位置关系,用几何说理的方法比较简单.3.探求y关于x的函数关系式,作△OBN的边OB上的高,把△OBN分割为两个具有公共直角边的直角三角形.满分解答在Rt△ABC中,AC=6,,所以AB=10,BC=8.过点M作MD⊥AB,垂足为D.在Rt△BMD中,BM=2,,所以.因此MD>MP,⊙M与直线AB相离.图4(2)①如图4,MO≥MD>MP,因此不存在MO=MP的情况.②如图5,当PM=PO时,又因为PB=PO,因此△BOM是直角三角形.在Rt△BOM中,BM=2,,所以.此时.③如图6,当OM=OP时,设底边MP对应的高为OE.在Rt△BOE中,BE=,,所以.此时.图5图6(3)如图7,过点N作NF⊥AB,垂足为F.联结ON.当两圆外切时,半径和等于圆心距,所以ON=x+y.在Rt△BNF中,BN=y,,,所以,.在Rt△ONF中,,由勾股定理得ON2=OF2+NF2.于是得到.整理,得.定义域为0<x<5.图7图8考点伸展第(2)题也可以这样思考:如图8,在Rt△BMF中,BM=2,,.在Rt△OMF中,OF=,所以.在Rt△BPQ中,BP=1,,.在Rt△OPQ中,OF=,所以.①当MO=MP=1时,方程没有实数根.②当PO=PM=1时,解方程,可得③当OM=OP时,解方程,可得.2.2由面积产生的函数关系问题例12015年上海市徐汇区中考模拟第25题如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=4,cosA=,点P是边AB上的动点,以PA为半径作⊙P.(1)若⊙P与AC边的另一个交点为D,设AP=x,△PCD的面积为y,求y关于x的函数解析式,并直接写出函数的定义域;(2)若⊙P被直线BC和直线AC截得的弦长相等,求AP的长;(3)若⊙C的半径等于1,且⊙P与⊙C的公共弦长为,求AP的长.图1备用图动感体验请打开几何画板文件名“15徐汇25”,拖动点P在AB上运动,观察MN的度量值,可以体验到,MN≈1.41的时刻只有一个,MN与圆心距CP相交.思路点拨1.△PCD的底边CD上的高,就是弦AD对应的弦心距.2.若⊙P被直线BC和直线AC截得的弦长相等,那么对应的弦心距相等.3.⊙C的半径等于1,公共弦MN=,那么△CMN是等腰直角三角形.在四边形CMPN中,利用勾股定理列关于x(⊙P的半径)的方程.满分解答(1)如图2,在Rt△ABC中,AC=4,cosA=,所以AB=16,BC=.设弦AD对应的弦心距为PE,那么AE=AP=x,PE=AP=x.所以y=S△PCD===.定义域是0<x<8.(2)若⊙P被直线BC和直线AC截得的弦长相等,那么对应的弦心距PF=PE.因此四边形AEPF是正方形(如图3),设正方形的边长为m.由S△ABC=S△ACP+S△BCP,得AC?BC=m(AC+BC).所以m==.此时AE==,AP=4AE=.图2图3(3)如图4,设⊙C与⊙P的公共弦为MN,MN与CP交于点G.由于CM=CN=1,MN=,所以△CMN是等腰直角三角形,CG=NG=.如图5,作CH⊥AB于H,由AC=4,那么AH=1,CH2=15.所以CP==.因此PG=(如图4).如图4,在Rt△PNG中,由勾股定理,得.整理,得2x2-64x+257=0.解得,(舍去).图4图5考点伸展第(2)题也可以这样计算:由于PF=BP=,由PE=PF,得.解得.例22014年黄冈市中考第25题如图1,在四边形OABC中,AB//OC,BC⊥x轴于点C,A(1,-1),B(3,-1),动点P从O出发,沿着x轴正方向以每秒2个单位长度的速度移动.过点P作PQ垂直于直线OA,垂足为Q.设点P移动的时间为t秒(0<t<2),△OPQ与四边形OABC重叠部分的面积为S.(1)求经过O、A、B三点的抛物线的解析式,并确定顶点M的坐标;(2)用含t的代数式表示点P、Q的坐标;(3)如果将△OPQ绕着点P按逆时针方向旋转90°,是否存在t,使得△OPQ的顶点O或Q在抛物线上?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由;(4)求出S与t的函数关系式.图1动感体验请打开几何画板文件名“14黄冈25”,拖动点P从O开始向右运动,可以体验到,重叠部分的形状依次为等腰直角三角形、等腰梯形和五边形.点O′和点Q′各有一次机会落在抛物线上.思路点拨1.△OPQ在旋转前后保持等腰直角三角形的形状.2.试探取不同位置的点P,观察重叠部分的形状,要分三种情况讨论.满分解答(1)由A(1,-1)、B(3,-1),可知抛物线的对称轴为直线x=1,点O关于直线x=1的对称点为(4,0).于是可设抛物线的解析式为y=ax(x-4),代入点A(1,-1),得-3a=-1.解得.所以.顶点M的坐标为.(2)△OPQ是等腰直角三角形,P(2t,0),Q(t,-t).(3)旋转后,点O′的坐标为(2t,-2t),点Q′的坐标为(3t,-t).将O′(2t,-2t)代入,得.解得.将Q′(3t,-t)代入,得.解得t=1.因此,当时,点O′落在抛物线上(如图2);当t=1时,点Q′落在抛物线上(如图3).图2图3(4)①如图4,当0<t≤1时,重叠部分是等腰直角三角形OPQ.此时S=t2.②如图5,当1<t≤1.5时,重叠部分是等腰梯形OPFA.此时AF=2t-2.此时S=.图4图5③如图6,当1.5<t<2时,重叠部分是五边形OCEFA.此时CE=CP=2t-3.所以BE=BF=1-(2t-3)=4-2t.所以S=.图6考点伸展在本题情景下,重叠部分的周长l与t之间有怎样的函数关系?如图4,.如图5,.如图6,.例32013年菏泽市中考第21题如图1,△ABC是以BC为底边的等腰三角形,点A、C分别是一次函数的图像与y轴、x轴的交点,点B在二次函数的图像上,且该二次函数图像上存在一点D使四边形ABCD能构成平行四边形.(1)试求b、c的值,并写出该二次函数的解析式;(2)动点P从A到D,同时动点Q从C到A都以每秒1个单位的速度运动,问:①当P运动到何处时,由PQ⊥AC?②当P运动到何处时,四边形PDCQ的面积最小?此时四边形PDCQ的面积是多少?图1动感体验请打开几何画板文件名“13菏泽21”,拖动点P由A向D运动,观察S随P变化的图像,可以体验到,当S最小时,点Q恰好是AC的中点.请打开超级画板文件名“13菏泽21”,拖动点P由A向D运动,观察S随P变化的图像,可以体验到,当S最小时,点Q恰好是AC的中点.思路点拨1.求抛物线的解析式需要代入B、D两点的坐标,点B的坐标由点C的坐标得到,点D的坐标由AD=BC可以得到.2.设点P、Q运动的时间为t,用含有t的式子把线段AP、CQ、AQ的长表示出来.3.四边形PDCQ的面积最小,就是△APQ的面积最大.满分解答(1)由,得A(0,3),C(4,0).由于B、C关于OA对称,所以B(-4,0),BC=8.因为AD//BC,AD=BC,所以D(8,3).将B(-4,0)、D(8,3)分别代入,得解得,c=-3.所以该二次函数的解析式为.(2)①设点P、Q运动的时间为t.如图2,在△APQ中,AP=t,AQ=AC-CQ=5-t,cos∠PAQ=cos∠ACO=.当PQ⊥AC时,.所以.解得.图2图3②如图3,过点Q作QH⊥AD,垂足为H.由于S△APQ=,S△ACD=,所以S四边形PDCQ=S△ACD-S△APQ=.所以当AP=时,四边形PDCQ的最小值是.考点伸展如果把第(2)①题改为“当P运动到何处时,△APQ是直角三角形?”除了PQ⊥AC这种情况,还有QP⊥AD的情况.这时,所以.解得(如图4所示).图4例42012年广东省中考第22题如图1,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,联结BC、AC.(1)求AB和OC的长;(2)点E从点A出发,沿x轴向点B运动(点E与点A、B不重合),过点E作BC的平行线交AC于点D.设AE的长为m,△ADE的面积为s,求s关于m的函数关系式,并写出自变量m的取值范围;(3)在(2)的条件下,联结CE,求△CDE面积的最大值;此时,求出以点E为圆心,与BC相切的圆的面积(结果保留π).图1动感体验请打开几何画板文件名“12广东22”,拖动点E由A向B运动,观察图象,可以体验到,△ADE的面积随m的增大而增大,△CDE的面积随m变化的图象是开口向下的抛物线的一部分,E在AB的中点时,△CDE的面积最大.思路点拨1.△ADE与△ACB相似,面积比等于对应边的比的平方.2.△CDE与△ADE是同高三角形,面积比等于对应底边的比.满分解答(1)由,得A(-3,0)、B(6,0)、C(0,-9).所以AB=9,OC=9.(2)如图2,因为DE//CB,所以△ADE∽△ACB.所以.而,AE=m,所以.m的取值范围是0<m<9.图2图3(3)如图2,因为DE//CB,所以.因为△CDE与△ADE是同高三角形,所以.所以.当时,△CDE的面积最大,最大值为.此时E是AB的中点,.如图3,作EH⊥CB,垂足为H.在Rt△BOC中,OB=6,OC=9,所以.在Rt△BEH中,.当⊙E与BC相切时,.所以.考点伸展在本题中,△CDE与△BEC能否相似?如图2,虽然∠CED=∠BCE,但是∠B>∠BCA≥∠ECD,所以△CDE与△BEC不能相似.例52012年河北省中考第26题如图1,图2,在△ABC中,AB=13,BC=14,.探究如图1,AH⊥BC于点H,则AH=_____,AC=______,△ABC的面积S△ABC=________.拓展如图2,点D在AC上(可与点A、C重合),分别过点A、C作直线BD的垂线,垂足为E、F.设BD=x,AE=m,CF=n.(当点D与点A重合时,我们认为S△ABD=0)(1)用含x,m或n的代数式表示S△ABD及S△CBD;(2)求(m+n)与x的函数关系式,并求(m+n)的最大值和最小值;(3)对给定的一个x值,有时只能确定唯一的点D,指出这样的x的取值范围.发现请你确定一条直线,使得A、B、C三点到这条直线的距离之和最小(不必写出过程),并写出这个最小值.图1图2动感体验请打开几何画板文件名“12河北26”,拖动点D由A向C运动,观察(m+n)随x变化的图象,可以体验到,D到达G之前,(m+n)的值越来越大;D经过G之后,(m+n)的值越来越小.观察圆与线段AC的交点情况,可以体验到,当D运动到G时(如图3),或者点A在圆的内部时(如图4),圆与线段AC只有唯一的交点D.图3图4答案探究AH=12,AC=15,S△ABC=84.拓展(1)S△ABD=,S△CBD=.(2)由S△ABC=S△ABD+S△CBD,得.所以.由于AC边上的高,所以x的取值范围是≤x≤14.所以(m+n)的最大值为15,最小值为12.(3)x的取值范围是x=或13<x≤14.发现A、B、C三点到直线AC的距离之和最小,最小值为.例62011年淮安市中考第28题如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6,点P在AB上,AP=2.点E、F同时从点P出发,分别沿PA、PB以每秒1个单位长度的速度向点A、B匀速运动,点E到达点A后立刻以原速度沿AB向点B运动,点F运动到点B时停止,点E也随之停止.在点E、F运动过程中,以EF为边作正方形EFGH,使它与△ABC在线段AB的同侧.设E、F运动的时间为t秒(t>0),正方形EFGH与△ABC重叠部分的面积为S.(1)当t=1时,正方形EFGH的边长是________;当t=3时,正方形EFGH的边长是________;(2)当1<t≤2时,求S与t的函数关系式;(3)直接答出:在整个运动过程中,当t为何值时,S最大?最大面积是多少?图1动感体验请打开几何画板文件名“11淮安28”,拖动点F由P向B运动,可以体验到,点E在向A运动时,正方形EFGH越来越大,重叠部分的形状依次为正方形、五边形、直角梯形;点E折返以后,正方形EFGH的边长为定值4,重叠部分的形状依次为直角梯形、五边形、六边形、五边形.在整个运动过程中,S的最大值在六边形这个时段.请打开超级画板文件名“11淮安28”,拖动点F由P向B运动,可以体验到,点E在向A运动时,正方形EFGH越来越大,重叠部分的形状依次为正方形、五边形、直角梯形;点E折返以后,正方形EFGH的边长为定值4,重叠部分的形状依次为直角梯形、五边形、六边形、五边形.在整个运动过程中,S的最大值在六边形这个时段.思路点拨1.全程运动时间为8秒,最好的建议就是在每秒钟选择一个位置画8个图形,这叫做磨刀不误砍柴工.2.这道题目的运算太繁琐了,如果你的思路是对的,就坚定地、仔细地运算,否则放弃也是一种好的选择.满分解答(1)当t=1时,EF=2;当t=3时,EF=4.(2)①如图1,当时,.所以.②如图2,当时,,,.于是,.所以.③如图3,当时,,,.所以.图2图3图4(3)如图4,图5,图6,图7,重叠部分的最大面积是图6所示的六边形EFNDQN,S的最大值为,此时.图5图6图7考点伸展第(2)题中t的临界时刻是这样求的:如图8,当H落在AC上时,,,由,得.如图9,当G落在AC上时,,,由,得.图8图9
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先阅读下面解方程x-1x-1-xx+1=5x-52x+2的过程,然后回答后面的问题.将原方程整理为:x-1x+x-1x+1=5(x-1)2(x+1)(第一步)方程两边同除以(x-1)得:1x+1x+1=52(x+1)(第二步)去分母,得:2(x+1)+2x=5x(第三步)解这个方程,得:x=2(第四步)在上面的解题过程中:(1)第三步变形的依据是______;(2)出现错误的一步是______;(3)上述解题过程缺少的一步是______;写出这个方程的完整的解题过程.
题型:解答题难度:中档来源:不详
(1)第三步变形的依据是&等式的性质.故答案为:等式的性质;&&&&(2)出现错误的一步是:第二步.故答案为:第二步;&&&&&&&&(3)上述解题过程缺少的一步是:检验.故答案为:检验.&&&&&&将原方程整理为:x-1x+x-1x+1=5(x-1)2(x+1)方程两边同乘以2x(x+1)得,2(x+1)(x-1)+2x(x-1)=5x(x-1),解这个方程得,x1=1,x2=2,当x=1时,2x(x+1)=2×2=4≠0;当x=2时,2×2×(2+1)=12≠0,故x1=1,x2=2均是原分式方程的解.
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据魔方格专家权威分析,试题“先阅读下面解方程x-1x-1-xx+1=5x-52x+2的过程,然后回答后面的问..”主要考查你对&&解分式方程&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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解分式方程
解法:解分式方程的基本思想是把分式方程转化为整式方程,其一般步骤是:(1)去分母:分式方程两边同乘以方程中各分母的最简公分母,把分式方程转化为整式方程。(最简公分母:①系数取最小公倍数②出现的字母取最高次幂③出现的因式取最高次幂)(2)解方程:解整式方程,得到方程的根;(3)验根:将整式方程的解带入最简公分母,如果最简公分母的值不为0,则整式方程的解是原分式方程的解;否则,这个解不是原分式方程的解,是原分式方程的增根。如果分式本身约分了,也要带进去检验。在列分式方程解应用题时,不仅要检验所得解的是否满足方程式,还要检验是否符合题意。一般的,解分式方程时,去分母后所得整式方程的解有可能使原方程中分母为零,因此要将整式方程的解代入最简公分母,如果最简公分母的值不为零,则是方程的解.注意:(1)注意去分母时,不要漏乘整式项。(2)増根是分式方程去分母后化成的整式方程的根,但不是原分式方程的根。(3)増根使最简公分母等于0。分式方程的特殊解法:换元法:换元法是中学数学中的一个重要的数学思想,其应用非常广泛,当分式方程具有某种特殊形式,一般的去分母不易解决时,可考虑用换元法。解分式方程的基本思路是将分式方程化为整式方程,具体做法是“去分母”,即方程两边同乘最简公分母,这也是解分式方程的一般思路和做法。解分式方程注意:①解分式方程的基本思想是把分式方程转化为整式方程,通过解整式方程进一步求得分式方程的解;②用分式方程中的最简公分母同乘方程的两边,从而约去分母,但要注意用最简公分母乘方程两边各项时,切勿漏项;③解分式方程可能产生使分式方程无意义的情况,那么检验就是解分式方程的必要步骤。
发现相似题
与“先阅读下面解方程x-1x-1-xx+1=5x-52x+2的过程,然后回答后面的问..”考查相似的试题有:
552283439169496779171931527401162447

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