内容正文:
第十五章 分式
一、分式的基本性质
1.分式与的最简公分母是( )
A.x4-y4
B.(x+y)2(x2-y2)
C.(x-y)4
D.(x+y)2(x-y)
D
2.如果分式的值为0,那么x的值为___.
3.把分式中的a和b都扩大为原来的3倍,则分式的值( )
A.不变
B.扩大为原来的3倍
C.缩小为原来的
D.扩大为原来的9倍
2
C
4.(2023·广州番禺区期末)运用分式的知识,解决以下问题:
(1)当x>0时,随着x的增大,的值______(填“增大”或“减小”);
(2)当x>0时,若x无限增大,则的值无限接近一个数,这个数为___.
减小
3
二、分式的运算
【考点1】分式的混合运算
5.已知x2+2x-2=0,计算÷的值是_____.
6.若2x-y+4z=0,4x+3y-2z=0.则 的值为_______.
7.若a2+3a+1=0,则=__________.
-1
-
-
8.先化简÷,然后从-1,1,-2,2中选一个合适的数代入求值.
解:原式=×
=×
=x+1.
∵x+1≠0,x+2≠0,x-2≠0,
∴x≠-1,x≠-2,x≠2.
∴当x=1时,原式=1+1=2.
9.已知方程 +++=0,计算(1+a)(1+a2)(1+a4)(1+a8).
解:∵+++
=+++-
=+++-
=++-
=+-
=-,
∴-=0,即=.
∴=16.
∵(1-a)(1+a)(1+a2)(1+a4)(1+a8)
=(1-a2)(1+a2)(1+a4)(1+a8)
=(1-a4)(1+a4)(1+a8)
=(1-a8)(1+a8)
=1-a16,
∴(1+a)(1+a2)(1+a4)(1+a8)==16.
【考点2】整数指数幂
10.某通信技术公司在测试5G网速时,发现其下载一个1 KB的文件用时0.000 003 8 s,若下载一个m KB的文件所用的时间可以用科学记数法表示为n×10-5 s,则m的值可以是( )
A.2 B.20
C.200 D.2 000
B
11.已知x2+y2+2x-6y+10=0,则yx=( )
A.3 B.-3
C. D.-
12.已知a=-22,b=(-2)-2,c=,d=,把a,b,c,d按从小到大的顺序排列为( )
A.a<b<d<c B.a<c<b<d
C.a<d<b<c D.d<c<b<a
C
A
三、分式方程
【考点1】解分式方程
13.用换元法解方程+=3时,如果设=y,那么可以得到一个关于y的整式方程,该方程是( )
A.y2-3y-1=0
B.y2+3y-1=0
C.y2-3y+1=0
D.y2+3y+1=0
C
14.(2023·深圳高级中学二模)对于实数a,b,定义一种新运算“θ”为: aθb=,例如: 1θ2=.则xθ(-2)=-2的解是__________.
15.若关于x的不等式组无解,且关于y的方程+=1的解为正分数,则符合题意的所有整数a的和为___.
x=-3.5
3
16.解方程:
①=-1的解是x=0;
②=-1的解是x=1;
③=-1的解是x=2;
④=-1的解是x=___.
(1)请完成上面的填空;
3
(2)根据你发现的规律写出第⑤个方程和它的解;
解:⑤=-1的解是x=4.
(3)请你用一个含正整数n的式子表述上述规律,并写出它的解.
解:由题意,得第n个式子为=-1,它的解是x=n-1.
17.阅读下列材料:
在学习“分式方程及其解法”的过程中,老师提出一个问题:若关于x的分式方程=1的解为正数,求a的取值范围.经过独立思考与分析后,小明和小聪开始交流解题思路.
小明说:解这个关于x的方程,得到方程的解为x=a+4,由题目可得a+4>0,所以a>-4,问题解决.
小聪说:你考虑的不全面,还必须保证a≠0才行.
(1)请回答:______的说法是正确的,正确的理由是_________________
____;
小聪
分式的分母不能
为0
(2)已知关于x的方程-=2的解为非负数,求m的取值范围;
解:方程两边乘x-3,
得m+x=2(x-3).
解得x=m+6.
∵关于x的方程-=2的解为非负数,
∴m+6≥0,且x-3≠0,即m+6≠3.
∴m≥-6且m≠-3.
(3)若关于x的方程+=-1无解,求n的值.
解:方程两边乘x-3,
得3-2x+nx-2=-(x-3).
解得x=.
∵原方程无解,
∴n-1=0或x=3.
当n-1=0时,解得n=1 .
当x=3时,=3.解得n=.
综上所述,n的值为1或.
【考点2】分式方程的实际应用
18.某市开发区在一项工程招标时,接到甲、乙两个工程队的投标书,工程领导小组根据甲、乙两队的投标书测算,共有三种施工方案:①甲队单独完成这项工程,刚好如期完工;②乙队单独完成此项工程要比规定工期多用5天;③ ,剩下的工程由乙队单独做,也正好如期完工.某同学设规定的工期为x天,根据题意列出了方程:+=1,则方案③中被墨水污染的部分应该是( )
A.甲乙合作了4天 B.甲先做了4天
C.甲先做了工程的 D.甲乙合作了工程的
A
19.端午节前夕,某商家预测某种水果能够畅销,就用3 000元购进了一批这种水果,上市后销售非常好,商家又用8 000元购进第二批这种水果,所购数量是第一批购进数量的2倍,但每斤进价多了2元.
(1)求第一批该种水果的进价.
解:设第一批水果的进价为x元/斤,则第二批这种水果的进价为(x+2)元/斤.
由题意,可得=2×.解得x=6.
检验:当x=6时,x(x+2)≠0.
∴x=6是原分式方程的解,且符合题意.
答:第一批该种水果的进价为6元/斤.
(2)由于储存不当,第二批购进的水果中有10%腐坏,不能售卖.该商家将两批水果按同一价格全部销售完毕后获利不低于3 000元,则每斤这种水果的售价至少是多少元?
解:设每斤这种水果的售价为y元.
由题意,得y-(3 000+8 000)≥3 000.
解得y≥10.
答:每斤这种水果的售价至少是10元.
20.(2023·汕头金平区期末)列方程或不等式解应用题:
小公园某商铺贩卖关于小公园文化的纪念明信片和钥匙扣,若一个钥匙扣的进价比一份纪念明信片的进价少1元,且用120元购进纪念明信片的数量与用100元购进钥匙扣的数量相同.
(1)一份纪念明信片和一个钥匙扣的进价分别是多少元?
解:设一个钥匙扣的进价为x元,则一份纪念明信片的进价为(x+1)元.
由题意,得=.解得x=5.
检验:当x=5时,x(x+1)≠0.
∴x=5是原分式方程的解,且符合题意.
∴x+1=6.
答:一个钥匙扣的进价为5元,一份纪念明信片的进价为6元.
(2)若该商铺购进纪念明信片的数量比钥匙扣的数量的3倍还少4个,且购进纪念明信片和钥匙扣两种商品的总数量不超过100个,则商铺最多购进钥匙扣多少个?
解:设购进钥匙扣a个,则购进纪念明信片(3a-4)份.
由题意,得a+3a-4≤100.解得a≤26.
答:商铺最多购进钥匙扣26个.
(3)在(2)的条件下,如果一份纪念明信片的售价是12元,一个钥匙扣的售价是9元,且将购进的纪念明信片和钥匙扣两种商品全部售出后,可使销售两种商品的总利润超过480元,那么该商铺购进纪念明信片和钥匙扣两种商品有哪几种方案?
解:由题意,得(9-5)a+(12-6)(3a-4)≥480.
解得a≥22.∵a≤26,∴22≤a≤26.
∵a为整数,∴a的值为23或24或25或26.
∴有4种方案.
方案一:购进钥匙扣23个,纪念明信片65份;
方案二:购进钥匙扣24个,纪念明信片68份;
方案三:购进钥匙扣25个,纪念明信片71份;
方案四:购进钥匙扣26个,纪念明信片74份.
【考点3】分式方程的综合应用
21.(2023·汕尾海丰县期末)数学家们在研究15,12,10这三个数的倒数时发现:-=-.因此就将具有这样性质的三个数称为调和数,如15,5,3也是一组调和数.现有一组调和数:x,3,2(x>3),则x=___.
6
22.互不重合的A,B,C三点在同一直线上,已知AC=,BC=,AB=,这三点的位置关系是( )
A.点A在B,C两点之间
B.点B在A,C两点之间
C.点C在A,B两点之间
D.无法确定
B
23.如图,已知A(0,a),B(2a,0),且的值为0.
(1)求A,B两点的坐标;
解:∵的值为0,
∴-4=0,且a2+8a+16≠0.
解得a=4.
∴A(0,4),B(8,0).
(2)若点C与点B关于y轴对称,点M在第二象限,点D在y轴上,△ABC≌△MDA,求OD的长.
解:∵点C与点B关于y轴对称,
∴C(-8,0).
∴BC=8-(-8)=16.
∵△ABC≌△MDA,∴BC=DA=16.
∵A(0,4),∴OA=4.
∴OD=DA+OA=16+4=20.
24.已知a>3,代数式:A=2a2-8,B=3a2+6a,C=a3-4a2+4a.
(1)在A,B,C中任选一个代数式因式分解;
解:A=2a2-8=2(a2-4)=2(a+2)(a-2).
(或B=3a2+6a=3a(a+2),
或C=a3-4a2+4a=a(a2-4a+4)=a(a-2)2.)
(2)在A,B,C中任选两个代数式,分别作为分子、分母,组成一个分式,并化简该分式.
解:选A作为分子,B作为分母,则===.
(或选B作为分子,A作为分母,则===;
或选A作为分子,C作为分母,则===;
或选C作为分子,A作为分母,则===;
或选B作为分子,C作为分母,则===;
或选C作为分子,B作为分母,则==
25.阅读理解,并解决问题
小明同学在一次教学活动中发现,存在一组都不为0的数a,b,c,d,使得等式=成立(即a,b,c,d成比例).并对=证明如下:
证明:∵=,∴+1=+1.
∴=.
问题解决:
(1)直接写出一组使得等式=成立的a,b,c,d的值;
解:a=3,b=2,c=6,d=4.(答案不唯一)
(2)若=,求的值;
解:∵=,
∴+1=+1.
∴+=+.
∴=.
(3)解分式方程:=.
解:∵=,∴-1=-1.
∴-=-.
∴=.
∴3x+1+2x-2=0,解得x=.
检验:当x=时,(3x+1)(2x-2)≠0.
所以,原分式方程的解为x=.
26.观察下列式子:=1-,=-,=-,……
(1)请写出第五个式子:.
(2)请用字母n写出第n个式子,并加以证明.
证明:∵等式左边==-=-,
等式右边=-,
∴=-.
=-
=-
(3)利用上面知识解决下列问题:
一个容器装有1 L水,按照如下要求把水倒出:第1次倒 L水,第2次倒出的水量是 L的,第3次倒出的水量是 L的,第4次倒出的水量是 L的,…,第n次倒出的水量是 L的.按照这种倒水方法,求倒n次倒出的总水量有多少升?
解:1×+×+×+…+×
=+++…+
=1-+-+-+…+-
=1-
=(L).
∴倒n次倒出的总水量有 L.
27.综合与探究
我们把形如x+=a+b(a,b不为0),且两个解分别为x1=a,x2=b的方程称为“十字分式方程”.
例如:x+=4为“十字分式方程”,可化为x+=1+3,∴x1=1,x2=3.
再如:x+=-6为“十字分式方程”,可化为x+=(-2)+(-4),∴x1=-2,x2=-4.
应用上面的结论,解答下列问题:
(1)若x+=-7为“十字分式方程”,则x1=_____,x2=_____;
-3
-4
(2)若“十字分式方程”x-=-3的两个解分别为x1=m,x2=n,求+的值;
解:由题意,得mn=-6,m+n=-3,
∴+====-.
(3)若关于x的“十字分式方程”x-=2k-8的两个解分别为x1,x2(k>0,且x1>x2),求的值.
解:原方程可变形为x+3-=2k-5,
∴x+3+=3k+(-k-5).
∵k>0,且x1>x2,∴x1+3=3k,x2+3=-k-5.
∴x1=3k-3,x2=-k-8.
∴===-3.
$$