已知集合A={a∣A=\{a|关于xx的方程 x+ax2−1=1 \dfrac{x+a}{x^{2}-1}=1有唯一实数解,a∈R}a∈R\},用列举法表示集合A=A=___.

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完整解法

1. 将分式方程转化为整式方程,并确定自变量的取值范围限制

原方程为 x+ax2−1=1\dfrac{x+a}{x^{2}-1}=1
由于分式方程分母不能为 00,故 x2−1≠0x^2 - 1 \neq 0,即 x≠±1x \neq \pm 1。
去分母变形得:x+a=x2−1x+a=x^2-1
整理成一元二次方程的标准形式为:x2−x−(a+1)=0(x≠±1)x^2-x-(a+1)=0 \quad (x \neq \pm 1)
方程有唯一实数解,意味着在定义域 x≠±1x \neq \pm 1 内,该一元二次方程有且仅有一个实数根。

2. 讨论方程有重根的情况(即判别式为零)

当一元二次方程 x2−x−(a+1)=0x^2-x-(a+1)=0 具有两个相等的实根且不为 ±1\pm 1 时,原分式方程有唯一解。
令其判别式 Δ=(−1)2−4×1×[−(a+1)]=0\Delta = (-1)^2 - 4 \times 1 \times [-(a+1)] = 0
即 1+4(a+1)=4a+5=0  ⟹  a=−541 + 4(a+1) = 4a + 5 = 0 \implies a = -\dfrac{5}{4}
此时,方程为 x2−x+14=0  ⟹  (x−12)2=0x^2-x+\dfrac{1}{4}=0 \implies (x-\dfrac{1}{2})^2=0
解得 x=12x = \dfrac{1}{2}
由于 x=12≠±1x = \dfrac{1}{2} \neq \pm 1,所以符合题意,因此 a=−54∈Aa = -\dfrac{5}{4} \in A。

3. 讨论方程有两个不等实根,但其中一个为增根($x = \pm 1$)的情况

当一元二次方程 x2−x−(a+1)=0x^2-x-(a+1)=0 有两个不相等的实数根,但其中一个根是分式方程的增根(即 x=1x=1 或 x=−1x=-1)时,原分式方程也有唯一解。
① 若 x=1x = 1 是方程的根,代入方程得:
12−1−(a+1)=0  ⟹  a+1=0  ⟹  a=−11^2 - 1 - (a+1) = 0 \implies a+1 = 0 \implies a = -1
此时原整式方程为 x2−x=0x^2-x=0,解得 x=0x=0 或 x=1x=1(增根舍去),方程有唯一解 x=0x=0,故 a=−1∈Aa=-1 \in A。

② 若 x=−1x = -1 是方程的根,代入方程得:
(−1)2−(−1)−(a+1)=0  ⟹  2−(a+1)=0  ⟹  a=1(-1)^2 - (-1) - (a+1) = 0 \implies 2 - (a+1) = 0 \implies a = 1
此时原整式方程为 x2−x−2=0x^2-x-2=0,解得 x=2x=2 或 x=−1x=-1(增根舍去),方程有唯一解 x=2x=2,故 a=1∈Aa=1 \in A。

4. 汇总所有符合要求的 $a$ 的值,并用列举法写出集合 $A$

综上所述,符合条件的实数 aa 的值有 −1,1,−54-1, 1, -\dfrac{5}{4}。
利用列举法表示集合 AA 为:
A={−1,1,−54}A = \left\{-1, 1, -\dfrac{5}{4}\right\}

答案

{−1,1,−54}\left\{-1, 1, -\frac{5}{4}\right\}

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