例3 (2026·南通海安期中改编)已知关于x的方程$\frac{2x+5}{3}=\frac{x+m}{6}-3$. 当m为何值时,该方程与$\frac{3-x}{2}-x=0$的解相同?
名师启发 首先求出方程$\frac{3-x}{2}-x=0$的解,然后代入$\frac{2x+5}{3}=\frac{x+m}{6}-3$求解即可.
关键提醒
本题考查了一元一次方程的解和解一元一次方程,熟练掌握解方程的步骤是解答本题的关键.
答案:解方程$\frac{3-x}{2}-x=0$,得$x=1$.
将$x=1$代入$\frac{2x+5}{3}=\frac{x+m}{6}-3$,
得$\frac{7}{3}=\frac{1+m}{6}-3$,解得$m=31$.
解析:
【分析】
本题属于同解方程问题,解题逻辑清晰:两个方程解相同意味着这个解同时满足两个方程,因此第一步先求解不含参数m的方程$\frac{3-x}{2}-x=0$,得到x的具体值;第二步将x的值代入含有参数m的方程$\frac{2x+5}{3}=\frac{x+m}{6}-3$,此时方程转化为仅含m的一元一次方程,求解即可得到m的值。
【解析】
1. 求解方程$\frac{3-x}{2}-x=0$:
去分母,两边同时乘2得:$3-x-2x=0$
合并同类项得:$3-3x=0$
移项、系数化为1得:$x=1$
2. 将$x=1$代入方程$\frac{2x+5}{3}=\frac{x+m}{6}-3$:
代入后得:$\frac{2×1+5}{3}=\frac{1+m}{6}-3$,化简得$\frac{7}{3}=\frac{1+m}{6}-3$
去分母,两边同时乘6得:$14=1+m-18$
移项计算得:$m=14+18-1=31$
【答案】
$m=31$
【知识点】
同解方程、解一元一次方程、一元一次方程的解
【点评】
本题是典型的同解方程基础题,核心是利用“同解”的性质关联两个方程,解题时要注意去分母环节不要漏乘常数项,代入数值计算要仔细,避免运算失误。
【难度系数】
0.8
例4 我们知道由$|x|=2$,可得$x=2$或$x=-2$.例如解方程$|2x-1|=3$,我们只要把$2x-1$看成一个整体就可以根据绝对值的意义进一步解决问题.
根据绝对值的意义,得$2x-1=3$或$2x-1=-3$,所以$x=2$或$x=-1$.
根据以上材料解决下列问题:
(1)解方程:$|3x-2|=4$;
(2)解方程:$|x-2|=|3x+2|$.
名师启发 先去绝对值,化成一元一次方程求解即可.
答案:(1)根据绝对值的意义,
得$3x-2=4$或$3x-2=-4$,
解得$x=2$或$x=-\frac{2}{3}$.
(2)由绝对值的意义,
得$x-2=3x+2$或$x-2+3x+2=0$,
解得$x=-2$或$x=0$.
解析:
【分析】
(1)解方程$|3x-2|=4$时,可类比题中示例,把$3x-2$看作一个整体,根据绝对值的性质:若$|a|=b$($b>0$),则$a=b$或$a=-b$,分两种情况列出一元一次方程,分别求解即可。
(2)解方程$|x-2|=|3x+2|$时,根据绝对值的性质:若两个数的绝对值相等,则这两个数相等或互为相反数,因此分两种情况讨论:①两个绝对值内的式子相等;②两个绝对值内的式子互为相反数(即两式之和为0),分别列出一元一次方程求解即可。
【解析】
(1) 根据绝对值的意义,得:
$3x-2=4$ 或 $3x-2=-4$
解$3x-2=4$:移项得$3x=4+2$,即$3x=6$,系数化为1得$x=2$;
解$3x-2=-4$:移项得$3x=-4+2$,即$3x=-2$,系数化为1得$x=-\frac{2}{3}$。
(2) 根据绝对值的意义,得:
$x-2=3x+2$ 或 $x-2+(3x+2)=0$
解$x-2=3x+2$:移项得$x-3x=2+2$,即$-2x=4$,系数化为1得$x=-2$;
解$x-2+3x+2=0$:合并同类项得$4x=0$,系数化为1得$x=0$。
【答案】
(1) $x=2$或$x=-\frac{2}{3}$
(2) $x=-2$或$x=0$
【知识点】
绝对值的性质;解一元一次方程;绝对值方程求解
【点评】
本题属于材料阅读类题型,解题核心是读懂材料给出的绝对值方程转化思路,利用绝对值的性质去掉绝对值符号,将陌生的绝对值方程转化为熟悉的一元一次方程求解,注意分类讨论时不要遗漏情况。
【难度系数】
0.7
例5 以下是两张不同类型火车的车票(“D××××次”表示动车,“G××××次”表示高铁):

(1)根据车票中的信息填空:该列动车和高铁是
同
向而行.(填“相”或“同”)
(2)已知该列动车和高铁的平均速度分别为200 km/h,300 km/h,两列火车的长度不计.
①通过测算,如果两列火车直达终点(即中途都不停靠任何站点),高铁将比动车早到2 h,求A,B两地之间的距离.
②在①中测算的数据基础上,已知A,B两地途中依次设有5个站点$P_1,P_2,P_3,P_4,P_5$,且$AP_1 = P_1P_2 = P_2P_3 = P_3P_4 = P_4P_5 = P_5B$,动车每个站点都停靠,高铁只停靠$P_2,P_4$两个站点,两列火车在每个停靠站点都停留5 min. 求该列高铁追上动车的时刻.
名师启发 (1)核对两车的出发地及目的地,即可得出两车方向相同.(2)①根据时间=路程÷速度即可得出关于x的一元一次方程,解之即可得出结论;②利用时间=路程÷速度可求出两车经过每个相邻站点的时间,进而可得出高铁在$P_1$站,$P_2$站之间追上动车.
答案:(1)同
(2)①设A,B两地之间的距离为$x$ km.
根据题意,得$\frac{x}{200}-\frac{x}{300}=3$,
解得$x=1800$.故A,B两地之间的距离是1 800 km.
②每个相邻站点距离为$1800÷6=300(\mathrm{km})$,
动车到每一站所花时间为$300÷200×60=90(\mathrm{min})$,
高铁到每一站所花时间为$300÷300×60=60(\mathrm{min})$.
因为$60÷(90-60)=2$,
所以高铁在$P_1$站,$P_2$站之间追上动车.
设高铁经过$t$小时追上动车.
由题意,可列方程$300t=(t+1-\frac{5}{60})×200$,
解得$t=\frac{11}{6}$.因为$\frac{11}{6}$小时$=1$小时50分钟,
所以高铁在7:00出发,经过1小时50分钟,追上动车.故该列高铁追上动车的时刻为8:50.
解析:
【分析】
(1)观察两张车票的出发地和目的地,均为A地开往B地,可直接判断两车的行驶方向;
(2)①先明确两车的时间差:动车比高铁早1小时出发,高铁比动车早2小时到达,因此动车走完全程的总用时比高铁多3小时。设A、B两地距离为x km,根据“时间=路程÷速度”分别表示两车走完全程的时间,根据时间差列一元一次方程求解即可;
②先计算相邻两个站点的距离,再分别算出动车、高铁行驶一段站点间隔的时间,结合两车的停靠规则梳理行驶时间线,判断出高铁追上动车的区间,再根据“追上时两车行驶路程相等”的等量关系列方程,最后结合高铁的出发时间计算出追及时刻。
【解析】
(1)两张车票的行驶路线均为A地到B地,因此两车是同向而行。
(2)①设A,B两地之间的距离为$x$ km。
根据题意,动车走完全程的时间为$\frac{x}{200}$ h,高铁走完全程的时间为$\frac{x}{300}$ h,动车总用时比高铁多$1+2=3$ h,列方程得:
$\frac{x}{200}-\frac{x}{300}=3$
通分化简得:$\frac{3x-2x}{600}=3$,解得$x=1800$。
②A、B两地共分为6段相等的站点间隔,每段间隔距离为$1800÷6=300(\mathrm{km})$。
动车行驶1段间隔的时间为$300÷200=1.5(\mathrm{h})=90(\mathrm{min})$,每站停靠5 min;
高铁行驶1段间隔的时间为$300÷300=1(\mathrm{h})=60(\mathrm{min})$,每站停靠5 min。
对比两车行驶时间线可判断,高铁在$P_1$站和$P_2$站之间追上动车。
设高铁经过$t$小时追上动车,此时动车的实际行驶时间为$(t+1-\frac{5}{60})$小时(动车比高铁早出发1小时,且在$P_1$站停靠了5分钟即$\frac{5}{60}$小时,停靠时未行驶)。
追上时两车行驶路程相等,列方程:
$300t=(t+1-\frac{5}{60})×200$
解得$t=\frac{11}{6}$,$\frac{11}{6}$小时=1小时50分钟。
高铁7:00出发,经过1小时50分钟后时刻为8:50。
【答案】
(1) 同
(2) ①A、B两地之间的距离是$\boxed{1800\ \mathrm{km}}$;②该列高铁追上动车的时刻为$\boxed{8:50}$。
【知识点】
一元一次方程的应用,行程问题,时间单位换算
【点评】
本题结合真实的车票场景命题,需要先提取题干中的有效信息,理清两车的出发时间、行驶速度、停靠规则等条件,重点考查行程问题中等量关系的寻找,第二问追及问题需要先确定追及区间再列方程,能够有效锻炼信息提取和逻辑分析能力。
【难度系数】
0.6