求解方程$rac{1}{2}=rac{x+y-2}{xy}$的所有$(x,y)$解及通用方法咨询
求解方程$\frac{1}{2}=\frac{x+y-2}{xy}$的所有$(x,y)$解及通用方法咨询
嗨,我来一步步帮你拆解这个方程的解法,顺便说说这类问题的通用思路~
首先,咱们得先明确这个方程的定义域:因为分母是$xy$,所以必须满足$x≠0$且$y≠0$,不然分式就没意义啦。
接下来处理方程本身,我们可以通过交叉相乘(因为$xy≠0$,所以这一步是合法的)把分式转化为整式:
$$xy = 2(x + y - 2)$$
把右边展开后,把所有项移到左边整理:
$$xy - 2x - 2y + 4 = 0$$
这里有个实用的小技巧——凑因式分解:把前两项提$x$,后两项提$-2$,就能提取公因式了:
$$x(y - 2) - 2(y - 2) = 0$$
$$(x - 2)(y - 2) = 0$$
到这一步就很清楚啦:这个乘积等于0,意味着要么$x-2=0$,要么$y-2=0$,结合之前的定义域,最终的解就是:
- 所有满足$x=2$且$y≠0$的实数对$(2, y)$
- 所有满足$y=2$且$x≠0$的实数对$(x, 2)$
你提到的$(3,2)$和$(2,3)$都是其中的特例,除此之外像$(2,1)$、$(5,2)$、$(2,-3)$这些也都是解,只要其中一个变量是2,另一个不为0就行。
至于这类方程的通用处理规则,一般可以遵循这几步:
- 先确定定义域,排除分母为0的情况,避免后续出现无效解;
- 在分母不为0的前提下,交叉相乘把分式方程转化为整式方程,降低处理难度;
- 对整式方程进行整理,优先尝试因式分解(像刚才的凑项法很常用),如果没法直接因式分解,也可以用参数化的方式表示解(比如把一个变量用另一个变量表示);
- 最后结合定义域,把不符合要求的解剔除掉。
备注:内容来源于stack exchange,提问作者dodo
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