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 x2−1x+a=1
由于分式方程分母不能为 0,故 x2−1=0,即 x=±1。
去分母变形得:x+a=x2−1
整理成一元二次方程的标准形式为:x2−x−(a+1)=0(x=±1)
方程有唯一实数解,意味着在定义域 x=±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)=0 具有两个相等的实根且不为 ±1 时,原分式方程有唯一解。
令其判别式 Δ=(−1)2−4×1×[−(a+1)]=0
即 1+4(a+1)=4a+5=0⟹a=−45
此时,方程为 x2−x+41=0⟹(x−21)2=0
解得 x=21
由于 x=21=±1,所以符合题意,因此 a=−45∈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)=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=1 或 x=−1)时,原分式方程也有唯一解。
① 若 x=1 是方程的根,代入方程得:
12−1−(a+1)=0⟹a+1=0⟹a=−1
此时原整式方程为 x2−x=0,解得 x=0 或 x=1(增根舍去),方程有唯一解 x=0,故 a=−1∈A。
② 若 x=−1 是方程的根,代入方程得:
(−1)2−(−1)−(a+1)=0⟹2−(a+1)=0⟹a=1
此时原整式方程为 x2−x−2=0,解得 x=2 或 x=−1(增根舍去),方程有唯一解 x=2,故 a=1∈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 a 的值有 −1,1,−45。
利用列举法表示集合 A 为:
A={−1,1,−45}
答案{−1,1,−45}