专题19 分式混合运算及分式方程新题型【中考新考向】-2024-2025学年八年级数学上册提优专题举一反三训练及试卷测试(人教版)
2024-11-22
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内容正文:
专题19 分式混合运算及分式方程新题型【中考新考向】(原卷版)
第一部分 典例剖析
题型一 分式运算阅读材料题
【典例1】阅读下面的材料,并解答问题:
分式的最大值是多少?
解:,
因为x≥0,所以x+2的最小值是2,所以的最大值是2,所以的最大值是4,即的最大值是4.
根据上述方法,试求分式的最小值是 .
【巩固训练1-1】(2021秋•长沙期末)阅读材料:在处理分数和分式的问题时,有时由于分子大于分母,或分子的次数高于分母的次数,在实际运算时难度较大,这时,我们可将分数(分式)拆分成一个整数(整式)与一个真分数(真分式)的和(差)的形式,通过对它的简单分析来解决问题,我们称这种方法为分离常数法,此法在处理分式或整除问题时颇为有效.
将分式分离常数可类比假分数变形带分数的方法进行.如:,这样,分式就拆分成一个分式与一个整式x﹣1的和的形式.
根据以上阅读材料,解答下列问题:
(1)若x为整数,为负整数,可求得x= .
(2)利用分离常数法,求分式的取值范围;
(3)若分式拆分成一个整式与一个真分式(分子为整数)的和(差)的形式为:5m﹣11(整式部分对应等于5m﹣11,真分式部分对应等于).
①用含x的式子表示出mn;
②随着x的变化,m2+n2+mn有无最小值?如有,最小值为多少?
【典例2】(2023秋•昆明期末)阅读下面的解题过程:已知,求的值.
解:由知x≠0,所以,即.
因此,所以的值为.
该题的解法叫做“倒数法”,请你利用“倒数法”解决下面的问题:
已知,求的值.
【巩固训练2-1】(2022春•鼓楼区期中)阅读材料.
已知,求的值.
解:由,得,
颠倒分子与分母的位置为,
因为,
所以.
回答问题:
已知a,b,c为非零实数,,,求代数式的值.
题型二 分式方程阅读材料题
【典例3】(2024秋•祁阳市期中)阅读下面材料,解答后面的问题.
解方程:.
解:设,则原方程化为,方程两边同时乘y,得y2﹣4=0,
解得y=±2.经检验:y=±2都是方程的解.
当y=2时,,解得x=﹣1;当y=﹣2时,,解得.
经检验:x=﹣1和都是原分式方程的解,
所以原分式方程的解为x=﹣1或.
上述这种解分式方程的方法称为换元法.
用换元法解:.
【巩固训练3-1】(2024秋•莱芜区期中)阅读下面材料,解答后面的问题
解方程:.
解:设,则原方程化为:,方程两边同时乘y得:y2﹣4=0,
解得:y=±2,
经检验:y=±2都是方程的解,∴当y=2时,,解得:x=﹣1,
当y=﹣2时,,解得:,
经检验:x=﹣1或都是原分式方程的解,
∴原分式方程的解为x=﹣1或.上述这种解分式方程的方法称为换元法.
【解决问题】
(1)若方程,设,则原方程可化为 .
(2)模仿上述换元法解方程:.
【巩固训练3-2】(2024秋•新邵县期中)阅读下列材料:
关于x的分式方程的解是x1=c,;,即的解是x1=c,;的解是x1=c,;的解是x1=c,;
(1)请观察上述方程与解的特征,比较关于x的方程与它的关系,猜想它的解是什么,并利用方程解的概念进行验证;
(2)由上述的观察,解关于x的方程:.
题型三 分式运算新定义
【典例4】(2024秋•延庆区期中)对于实数a,b,c,给出如下定义:若,则把实数c叫作实数a,b的“友好数”.
(1)已知a=6,b=2,求a,b的“友好数”c;
(2)已知a=m2+2m+1,b=m2+m,c是a,b的“友好数”.
①用含m的式子表示c;
②若c是整数,直接写出整数m的值.
【典例5】(2024秋•昌平区期中)定义:如果两个分式A与B的差为常数,且这个常数为正数,则称A是B的“差常分式”,这个常数称为A关于B的“差常值”.如分式,,,则A是B的“差常分式”,A关于B的“差常值”为2.
(1)已知分式,,判断C是否是D的“差常分式”,若不是,请说明理由,若是,请证明并求出C关于D的“差常值”.
(2)已知分式,,其中E是F的“差常分式”,E关于F的“差常值”为2,求a+b的值;
(3)已知分式,,其中M是N的“差常分式”,M关于N的“差常值”为1.若x为整数,且M的值也为整数,求满足条件的x的值.
【巩固训练5-1】(2024秋•石景山区月考)阅读理解:
定义:若分式A和分式B满足A﹣B=n(n为正整数),则称A是B的“n差分式”.
例如:,我们称是的“3差分式”,
解答下列问题:
(1)分式是分式的“ 差分式”.
(2)分式是分式的“2差分式”.
①C= (含x的代数式表示);
②若A的值为正整数,x为正整数,求A的值.
(3)已知xy=1,分式是的“4差分式”(其中x,y为正数),求x﹣y的值.
题型四 分式方程新定义题型
【典例6】(2022秋•南通期末)我们把形如(m,n不为零),且两个解分别为x1=m,x2=n的方程称为“十字分式方程”.
例如为十字分式方程,可化为,∴x1=2,x2=3.
再如为十字分式方程,可化为.
∴x1=﹣1,x2=﹣7.
应用上面的结论解答下列问题:
(1)若为十字分式方程,则x1= ,x2= .
(2)若十字分式方程的两个解分别为x1=a,x2=b,求的值.
(3)若关于x的十字分式方程的两个解分别为x1,x2(k>3,x1>x2),求的值.
【巩固训练6-1】(2023春•衡东县期末)对于一些特殊的方程,我们给出两个定义:①若两个方程有相同的一个解,则称这两个方程为“相似方程”;②若两个方程有相同的整数解,则称这两个方程为“相伴方程”.
(1)判断一元一次方程3﹣2(1﹣x)=4x与分式方程是否是“相似方程”,并说明理由;
(2)已知关于x,y的二元一次方程y=mx+6与y=x+4m是“相伴方程”,求正整数m的值.
第二部分 针对训练
1.(2024秋•张店区月考)阅读下列材料:
通过小学的学习我们知道,分数可分为“真分数”和“假分数”.而假分数都可化为带分数,如:22 .我们定义:在分式中,对于只含有一个字母的分式,当分子的次数大于或等于分母的次数时,我们称之为“假分式”;当分子的次数小于分母的次数时,我们称之为“真分式”.
如:,这样的分式就是假分式;再如:,这样的分式就是真分式.类似的,假分式也可以化为带分式(即:整式与真分式的和的形式).
如:;
再如:.
解决下列问题:
(1)分式是 分式(填“真分式”或“假分式”);
(2)如果分式的值为整数,求出所有符合条件的整数x的值.
(3)若分式拆分成一个整式与一个分式(分子为整数)的和(差)的形式为:,求m2+n2+mn的最小值.
2.(2024春•泗洪县期末)定义:若分式A与分式B的差等于它们的积,即A﹣B=AB,则称分式B是分式A“友好分式”.
如与,因为,,所以是的“友好分式”.
(1)分式 分式的“友好分式”(填“是”或“不是”);
(2)小明在求分式的“友好分式”时,用了以下方法;
设的“友好分式”为N,则,
∴,∴.
请你仿照小明的方法求分式的“友好分式”.
(3)①观察(1)(2)的结果,寻找规律,直接写出分式的“友好分式”: .
②若是的“友好分式”,则m+n的值为 .
3.(2024春•九江期末)对于实数a,b,定义一种新运算“⊗”为:a⊗b,这里等式右边是通常的实数运算.例如:1⊗3.求方程x⊗(﹣2)1的解.
4.(2024秋•永兴县月考)阅读下列材料
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a≠0才行.
(1)请回答: 的说法是正确的,正确的理由是 .
完成下列问题:
(2)已知关于x的方程2的解为非负数,求m的取值范围;
(3)若关于x的方程1无解,求n的值.
5.(2024秋•石景山区月考)新定义:如果两个实数a,b使得关于x的分式方程的解是成立,那么我们就把实数a,b组成的数对[a,b]称为关于x的分式方程的一个“关联数对”.
例如:a=2,b=﹣5使得关于x的分式方程的解是成立,所以数对[2,﹣5]就是关于x的分式方程的一个“关联数对”.
(1)判断下列数对是否为关于x的分式方程的“关联数对”,若是,请在括号内打“√”.若不是,打“×”.①[1,1]( );②[3,﹣5]( ).
(2)若数对是关于x的分式方程的“关联数对”,求n的值.
(3)若数对[m﹣k,k](m≠﹣1,且m≠0,k≠1)是关于x的分式方程的“关联数对”,且关于x的方程有整数解,求整数m的值.
6.(2023秋•延庆区期中)给出如下的定义:如果两个实数a,b使得关于x的分式方程1=b的解是x成立,那么我们就把实数a,b称为关于x的分式方程1=b的一个“方程数对”,记为[a,b].例如:a=2,b=﹣5就是关于x的分式方程1=b的一个“方程数对”,记为[2,﹣5].
(1)判断数对①[3,﹣5],②[﹣2,4]中是关于x的分式方程1=b的“方程数对”的是 ;(只填序号)
(2)若数对[n,3﹣n]是关于x的分式方程1=b的“方程数对”,求n的值;
(3)若数对[m﹣k,k](m≠﹣1且m≠0,k≠1)是关于x的分式方程1=b的“方程数对”,用含m的代数式表示k.
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专题19 分式混合运算及分式方程新题型【中考新考向】(解析版)
第一部分 典例剖析
题型一 分式运算阅读材料题
【典例1】阅读下面的材料,并解答问题:
分式的最大值是多少?
解:,
因为x≥0,所以x+2的最小值是2,所以的最大值是2,所以的最大值是4,即的最大值是4.
根据上述方法,试求分式的最小值是 .
【分析】先按照已知条件中的方法,把所求分式写成一个整数与一个分式差的形式,然后求出分式的最大值,从而求出原分式的最小值即可.
【解答】解:
,
∵m2≥0,
∴m2+2的最小值为2,
∴的最大值为,
∴的最小值为:,
故答案为:.
【点评】本题主要考查了分式的加减运算,解题关键是熟练掌握把分式写成一个整数与一个分式和差的形式.
【巩固训练1-1】(2021秋•长沙期末)阅读材料:在处理分数和分式的问题时,有时由于分子大于分母,或分子的次数高于分母的次数,在实际运算时难度较大,这时,我们可将分数(分式)拆分成一个整数(整式)与一个真分数(真分式)的和(差)的形式,通过对它的简单分析来解决问题,我们称这种方法为分离常数法,此法在处理分式或整除问题时颇为有效.
将分式分离常数可类比假分数变形带分数的方法进行.如:,这样,分式就拆分成一个分式与一个整式x﹣1的和的形式.
根据以上阅读材料,解答下列问题:
(1)若x为整数,为负整数,可求得x= ﹣5 .
(2)利用分离常数法,求分式的取值范围;
(3)若分式拆分成一个整式与一个真分式(分子为整数)的和(差)的形式为:5m﹣11(整式部分对应等于5m﹣11,真分式部分对应等于).
①用含x的式子表示出mn;
②随着x的变化,m2+n2+mn有无最小值?如有,最小值为多少?
【分析】(1)先将式子化为1,再由题意可得x+4=﹣1,求出x即可;
(2)将式子化为2,再由x2+1≥1可求式子的取值范围即可;
(3)①式子化为5(x+2)﹣11,再由题意可得5x﹣1=5m﹣11,,求出m=x+2,n=﹣x+4,求解即可;
②由①可得m2+n2+mn=(x﹣1)2+27,即可求解.
【解答】解:(1)1,
∵为负整数,
∴x+4=﹣1,
∴x=﹣5,
故答案为:﹣5;
(2)2,
∵x2+1≥1,
∴03,
∴25;
(3)①5(x+2)5(x+2)﹣11,
由题意可得,5x﹣1=5m﹣11,,
∴m=x+2,n=﹣x+4,
∴mn=﹣x2+2x+8;
②m2+n2+mn
=(x+2)2+(﹣x+4)2+(﹣x2+2x+8)
=x2﹣2x+28,
=(x﹣1)2+27,
当x=1时,m2+n2+mn有小值27.
【点评】本题考查分式的运算,熟练掌握分式的性质和分式的加减运算是解题的关键.
【典例2】(2023秋•昆明期末)阅读下面的解题过程:已知,求的值.
解:由知x≠0,所以,即.
因此,所以的值为.
该题的解法叫做“倒数法”,请你利用“倒数法”解决下面的问题:
已知,求的值.
【分析】先根据题意求出x的值,再求出代数式倒数的值,进而得出结论.
【解答】解:由 知x≠0,
∴,即 ,
∴,
∴,
∴.
【点评】本题考查的是分式的混合运算,熟知分式混合运算的法则是解题的关键.
【巩固训练2-1】(2022春•鼓楼区期中)阅读材料.
已知,求的值.
解:由,得,
颠倒分子与分母的位置为,
因为,
所以.
回答问题:
已知a,b,c为非零实数,,,求代数式的值.
【分析】先分别求得的倒数,再将计算结果代入的倒数进行计算即可.
【解答】解:∵,,,
∴6,8,10,
∴6+8+10,
∴,
∴24,
∴,
,
∴.
【点评】此题考查的是分式的计算,能够根据已知等式进行正确变形是解决此题的关键.
题型二 分式方程阅读材料题
【典例3】(2024秋•祁阳市校级期中)阅读下面材料,解答后面的问题.
解方程:.
解:设,则原方程化为,方程两边同时乘y,得y2﹣4=0,
解得y=±2.经检验:y=±2都是方程的解.
当y=2时,,解得x=﹣1;当y=﹣2时,,解得.
经检验:x=﹣1和都是原分式方程的解,
所以原分式方程的解为x=﹣1或.
上述这种解分式方程的方法称为换元法.
用换元法解:.
【分析】按照材料中分式方程换元的方法,可设,原方程化为,按照解分式方程的方法,可求得y的值,进而求得x的值.
【解答】解:设,则原方程化为.
方程两边同时乘y,得:
y2﹣1=0,
解得y=±1.
经检验:y=±1都是的解.
当y=1时,
,
解得x=2.
当y=﹣1时,
,
解得x=0.
经检验:x=2和x=0都是原分式方程的解.
所以原分式方程的解为x=2和x=0.
【点评】本题主要考查分式方程的解法,牢记分式方程的解题步骤是解答的关键.
【巩固训练3-1】(2024秋•莱芜区期中)阅读下面材料,解答后面的问题
解方程:.
解:设,则原方程化为:,方程两边同时乘y得:y2﹣4=0,
解得:y=±2,
经检验:y=±2都是方程的解,∴当y=2时,,解得:x=﹣1,
当y=﹣2时,,解得:,
经检验:x=﹣1或都是原分式方程的解,
∴原分式方程的解为x=﹣1或.上述这种解分式方程的方法称为换元法.
【解决问题】
(1)若方程,设,则原方程可化为 0 .
(2)模仿上述换元法解方程:.
【分析】(1)根据题意将原方程换元即可;
(2)利用换元法解方程后进行检验即可.
【解答】解:(1)若方程,设,则原方程可化为0,
故答案为:0;
(2)设m,
则原方程化为m0,
解得:m1=3,m2=﹣3,
经检验,m1=3,m2=﹣3都是方程m0的解,
当3时,
解得:x=﹣3.5,
经检验,x=﹣3.5是方程3的解;
当3时,
解得:x=﹣1.25,
经检验,x=﹣1.25是方程3的解;
故原方程的解为x1=﹣3.5,x2=﹣1.25.
【点评】本题考查换元法解分式方程,掌握用换元法解分式方程的结构特征是正确解答的关键
【巩固训练3-2】(2024秋•新邵县期中)阅读下列材料:
关于x的分式方程的解是x1=c,;,即的解是x1=c,;的解是x1=c,;的解是x1=c,;
(1)请观察上述方程与解的特征,比较关于x的方程与它的关系,猜想它的解是什么,并利用方程解的概念进行验证;
(2)由上述的观察,解关于x的方程:.
【分析】(1)根据材料即可判断方程的解,然后代入到方程的左右两边检验即可;
(2)将方程左右两边同时减去1,变为题干中的形式,即可得出答案.
【解答】解:(1)由题意可猜想方程的解为,
验证:当x=c时,方程的左边方程的右边,
∴x=c是方程的解;
当时,方程的左边方程的右边,
∴是方程的解;
(2)∵,
∴,
∴x﹣1=a﹣1或,
解得.
经检验,都是原方程的解,且符合题意.
【点评】本题主要考查了解分式方程,掌握解分式方程的方法是解题的关键.
题型三 分式运算新定义
【典例4】(2024秋•延庆区期中)对于实数a,b,c,给出如下定义:若,则把实数c叫作实数a,b的“友好数”.
(1)已知a=6,b=2,求a,b的“友好数”c;
(2)已知a=m2+2m+1,b=m2+m,c是a,b的“友好数”.
①用含m的式子表示c;
②若c是整数,直接写出整数m的值.
【分析】(1)根据新定义,把a=6,b=2代入即可求出c的值;
(2)①根据新定义把a=m2+2m+1,b=m2+m代入即可求出c的值;
②根据c是整数,即可求出整数m的值.
【解答】解:(1)∵a=6,b=2,
∴;
(2)①a=m2+2m+1,b=m2+m,c是a,b的“友好数”,
∴
;
②∵是整数,且m是整数,
∴m=±1.
【点评】本题考查了新定义,分式的化简求值,分式的值,正确的理解题意是解题的关键.
【典例5】(2024秋•昌平区期中)定义:如果两个分式A与B的差为常数,且这个常数为正数,则称A是B的“差常分式”,这个常数称为A关于B的“差常值”.如分式,,,则A是B的“差常分式”,A关于B的“差常值”为2.
(1)已知分式,,判断C是否是D的“差常分式”,若不是,请说明理由,若是,请证明并求出C关于D的“差常值”.
(2)已知分式,,其中E是F的“差常分式”,E关于F的“差常值”为2,求a+b的值;
(3)已知分式,,其中M是N的“差常分式”,M关于N的“差常值”为1.若x为整数,且M的值也为整数,求满足条件的x的值.
【分析】(1)依据题意,由C﹣D3<0,从而可以判断得解;
(2)依据题意,由E﹣F2,故﹣a+1+b=2,且﹣a=4,从而求出a,b即可得解;
(3)依据题意,由M﹣N1,可得P=x2+3x+x2﹣9=2x2+3x﹣9,从而M2,结合当x为整数,且M的值也为整数,进而可以判断得解.
【解答】解:(1)由题意,∵C﹣D3<0,
∴C不是D的“差常分式”.
(2)由题意,∵E﹣F2.
∴﹣a+1+b=2,且﹣a=4.
∴b=﹣3,a=﹣4.
∴a+b=﹣4﹣3=﹣7.
(3)由题意,∵M﹣N1,
∴P=x2+3x+x2﹣9=2x2+3x﹣9.
∴M2.
若x为整数,且M的值也为整数,
∴x﹣3=±1或±3.
∴x=2或4或0或6.
【点评】本题主要考查了分式的加减法,解题时要熟练掌握并能灵活掌握变形是关键.
【巩固训练5-1】(2024秋•石景山区校级月考)阅读理解:
定义:若分式A和分式B满足A﹣B=n(n为正整数),则称A是B的“n差分式”.
例如:,我们称是的“3差分式”,
解答下列问题:
(1)分式是分式的“ 1 差分式”.
(2)分式是分式的“2差分式”.
①C=(含x的代数式表示);
②若A的值为正整数,x为正整数,求A的值.
(3)已知xy=1,分式是的“4差分式”(其中x,y为正数),求x﹣y的值.
【分析】(1)根据材料提示进行计算即可求解;
(2)根据“2差分式”的计算方法可得A﹣B=2,结合分式的混合运算即可求解;
(3)根据“4差分式”的计算方法可得,根据分式的混合运算,乘法公式的运算可得,结合xy=1,由此即可求解.
【解答】(1)解:,
故答案为:1;
(2)解:①∵,,
∴,
∴C﹣2x2﹣6x=18﹣2x2,
解得,C=18+6x;
②∵,x为正整数,
∴当3﹣x=6时,x=﹣3,不符合题意(舍去);
当3﹣x=3时,x=0,不符合题意(舍去);
当3﹣x=2时,x=1,则A=3;
当3﹣x=1时,x=2,则A=6;
综上所述,A的值为3或6;
(3)解:,
,且xy=1,
∴(x﹣y)2=4,
∵x,y为正整数,
∴x﹣y=±2,
∴x﹣y的值为±2.
【点评】本题主要考查定义新运算,分式的加减法,熟练运用分式的加减法法则是解题的关键.
题型四 分式方程新定义题型
【典例6】(2022秋•南通期末)我们把形如(m,n不为零),且两个解分别为x1=m,x2=n的方程称为“十字分式方程”.
例如为十字分式方程,可化为,∴x1=2,x2=3.
再如为十字分式方程,可化为.
∴x1=﹣1,x2=﹣7.
应用上面的结论解答下列问题:
(1)若为十字分式方程,则x1= ﹣2 ,x2= ﹣5 .
(2)若十字分式方程的两个解分别为x1=a,x2=b,求的值.
(3)若关于x的十字分式方程的两个解分别为x1,x2(k>3,x1>x2),求的值.
【分析】(1)将方程改写成,再根据十字分式方程的定义即可得;
(2)先根据十字分式方程的定义求出ab=﹣4,a+b=﹣5的值,再化简代入计算即可得;
(3)先根据十字分式方程的定义求出x1﹣1=2k﹣3,x2﹣1=k,从而可得x1=2k﹣2,x2=k+1,再代入计算即可得.
【解答】(1)解:∵方程是十字分式方程,可化为:
,
∴x1=﹣2,x2=﹣5,
故答案为:﹣2,﹣5.
(2)解:∵十字分式方程的两个解分别为:x1=a,x2=b,
∴ab=﹣4,a+b=﹣5,
∴1
1,
,
,
,
.
(3)解:方程是十字分式方程,可化为:
,
当k>3时,2k﹣3﹣k=k﹣3>0,
∵关于x的十字分式方程的两个解分别为:x1,x2(k>3,x1>x2),
∴x1﹣1=2k﹣3,x2﹣1=k,
∴x1=2k﹣2,x2=k+1
,∴.
【点评】本题考查了利用完全平方公式求值、因式分解的应用等知识点,理解十字分式方程的定义是解题关键.
【巩固训练6-1】(2023春•衡东县校级期末)对于一些特殊的方程,我们给出两个定义:①若两个方程有相同的一个解,则称这两个方程为“相似方程”;②若两个方程有相同的整数解,则称这两个方程为“相伴方程”.
(1)判断一元一次方程3﹣2(1﹣x)=4x与分式方程是否是“相似方程”,并说明理由;
(2)已知关于x,y的二元一次方程y=mx+6与y=x+4m是“相伴方程”,求正整数m的值.
【分析】(1)先求出两个方程的解,再根据“相似方程”的定义即可判断;
(2)根据题意用m表示出x的值,再根据“相伴方程”的定义及m为正整数即可求出m的值.
【解答】解:(1)一元一次方程3﹣2(1﹣x)=4x与分式方程不是“相似方程”,理由如下:
解一元一次方程3﹣2(1﹣x)=4x,
解得:x,
解分式方程,
解得:,
检验:当x时,(2x+1)(2x﹣1)=0,
∴原分式方程无解,
∴一元一次方程3﹣2(1﹣x)=4x与分式方程不是“相似方程”;
(2)由题意,两个方程由相同的整数解,
∴mx+6=x+4m,
∴(m﹣1)x=4m﹣6,
①当m﹣1=0时,方程无解,
②当m﹣1≠0,即m≠1时,x,即x=4,
∵x,y均为整数,
∴m﹣1=1,2,﹣1,﹣2,
又∵m取正整数,
∴m=2或3.
【点评】本题主要考查了一元一次方程,分式方程,二元一次方程;按照定义求解方程是解题的关键.
第二部分 针对训练
1.(2024秋•张店区校级月考)阅读下列材料:
通过小学的学习我们知道,分数可分为“真分数”和“假分数”.而假分数都可化为带分数,如:22 .我们定义:在分式中,对于只含有一个字母的分式,当分子的次数大于或等于分母的次数时,我们称之为“假分式”;当分子的次数小于分母的次数时,我们称之为“真分式”.
如:,这样的分式就是假分式;再如:,这样的分式就是真分式.类似的,假分式也可以化为带分式(即:整式与真分式的和的形式).
如:;
再如:.
解决下列问题:
(1)分式是 假 分式(填“真分式”或“假分式”);
(2)如果分式的值为整数,求出所有符合条件的整数x的值.
(3)若分式拆分成一个整式与一个分式(分子为整数)的和(差)的形式为:,求m2+n2+mn的最小值.
【分析】(1)依据题意,由假分式的定义即可判断得解;
(2)依据题意得,2,结合的值为整数,从而x+1=±1,进而计算可以得解;
(3)依据题意得,5x﹣1,从而5x﹣1=5m﹣11,﹣x﹣2=n﹣6,可得m=x+2,n=﹣x+4,代入m2+n2+mn=(x+2)2+(﹣x+4)2+(x+2)(﹣x+4)=(x﹣1)2+27,进而可以判断得解.
【解答】解:(1)由题意,∵当分子的次数大于或等于分母的次数时,我们称之为“假分式”,
∴分式是假分式.
故答案为:假.
(2)由题意得,2,
又∵的值为整数,
∴x+1=±1.
∴x=0或x=﹣2.
(3)由题意得,5x﹣1,
∴5x﹣1=5m﹣11,﹣x﹣2=n﹣6.
∴m=x+2,n=﹣x+4.
∴m2+n2+mn=(x+2)2+(﹣x+4)2+(x+2)(﹣x+4)
=x2+4x+4+x2﹣8x+16﹣x2+2x+8
=x2﹣2x+28
=(x﹣1)2+27.
∴当x=1时,m2+n2+mn取最小值为27.
【点评】本题主要考查了分式的加减法、分式的定义,解题时要熟练掌握并能灵活运用是关键.
2.(2024春•泗洪县期末)定义:若分式A与分式B的差等于它们的积,即A﹣B=AB,则称分式B是分式A“友好分式”.
如与,因为,,所以是的“友好分式”.
(1)分式 是 分式的“友好分式”(填“是”或“不是”);
(2)小明在求分式的“友好分式”时,用了以下方法;
设的“友好分式”为N,则,
∴,∴.
请你仿照小明的方法求分式的“友好分式”.
(3)①观察(1)(2)的结果,寻找规律,直接写出分式的“友好分式”: .
②若是的“友好分式”,则m+n的值为 .
【分析】(1)分别计算两个分式的差与乘积,再进行判断;
(2)仿照例题进行求解;
(3)仔细观察会发现“友好分式”的分子与分母之间的关系根据发现的规律进行回答.
【解答】解:(1)∵
,
,
∴,
即分式是分式的“友好分式”,
故答案为:是.
(2)设的“友好分式”为N,
则,
∴,
∴N.
∴的“友好分式”为:.
(3)规律:“友好分式”的分母是另一个分式的分子与分母的和,两个“友好分式”的分子一样.
①的“友好分式”是,
②根据题意可得:,
变形为:,
把①代入②得:3(m+n)=3﹣1,
∴m+n.
故答案为:;
.
【点评】本题主要考查了分式的相关知识,找出规律是解答(3)的关键.
3.(2024春•九江期末)对于实数a,b,定义一种新运算“⊗”为:a⊗b,这里等式右边是通常的实数运算.例如:1⊗3.求方程x⊗(﹣2)1的解.
【分析】所求方程利用题中的新定义化简,求出解即可.
【解答】解:依题意得:1,
去分母得:1=2﹣(x﹣4),
解得:x=5,
经检验x=5是分式方程的解.
【点评】此题考查了解分式方程,弄清题中的新定义是解本题的关键.
4.(2024秋•永兴县校级月考)阅读下列材料
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a≠0才行.
(1)请回答: 小聪 的说法是正确的,正确的理由是 分式的分母不能为0 .
完成下列问题:
(2)已知关于x的方程2的解为非负数,求m的取值范围;
(3)若关于x的方程1无解,求n的值.
【分析】(1)分式方程的解不能是增根,即不能使分式的分母为0;
(2)先解分式方程得x=m+6,再由题意可得m+6≥0,m+6≠3,求出m的范围即可;
(3)将分式方程化为整式方程得(n﹣1)x=2,根据题意可得n﹣1=0或x=3,再分别求出n的值即可.
【解答】解:(1)∵分式方程的解不能是增根,即不能使分式的分母为0,
∴小聪说得对,分式的分母不能为0;
(2)2,
,
m+x=2(x﹣3),
x=m+6,
∵解为非负数,
∴m+6≥0,即m≥﹣6,
又∵x﹣3≠0,
∴m+6≠3,即m≠﹣3,
∴m≥﹣6且m≠﹣3;
(3)1,
3﹣2x+nx﹣2=﹣(x﹣3),
(n﹣1)x=2,
∵原方程无解,
∴n﹣1=0或x=3,
①当n﹣1=0时,解得n=1;
②当x=3时,解得;
综上所述:当n=1或时原方程无解.
【点评】本题考查分式方程的解法,熟练掌握分式方程的解法,理解方程无解时满足的条件是解题的关键.
5.(2024秋•石景山区校级月考)新定义:如果两个实数a,b使得关于x的分式方程的解是成立,那么我们就把实数a,b组成的数对[a,b]称为关于x的分式方程的一个“关联数对”.
例如:a=2,b=﹣5使得关于x的分式方程的解是成立,所以数对[2,﹣5]就是关于x的分式方程的一个“关联数对”.
(1)判断下列数对是否为关于x的分式方程的“关联数对”,若是,请在括号内打“√”.若不是,打“×”.①[1,1]( × );②[3,﹣5]( √ ).
(2)若数对是关于x的分式方程的“关联数对”,求n的值.
(3)若数对[m﹣k,k](m≠﹣1,且m≠0,k≠1)是关于x的分式方程的“关联数对”,且关于x的方程有整数解,求整数m的值.
【分析】(1)根据“关联数对”定义分别判断即可;
(2)根据“关联数对”定义计算即可;
(3)根据“关联数对”定义计算即可;
【解答】解:(1)当a=1,b=1时,
分式方程为:分式方程,方程无解,故①的答案是×,
当a=3,b=﹣5时,
分式方程为:分式方程,方程的解为:,
∵,
故②的答案是√;
(2)∵数对是关于x的分式方程的“关联数对”,
∴,,
∴,
解得:n=4;
(3)∵数对[m﹣k,k](m≠﹣1,且m≠0,k≠1)是关于x的分式方程的“关联数对”,
∴,,
∴,
∴,
化简得:(m+1)2x=(m+1)(m﹣1),
解得:,
∵关于x的方程有整数解,
∴m+1=±1或±2,
解得:m=0或﹣2或1或﹣3,
∵m≠﹣1,且m≠0,k≠1,
∴m=﹣2或﹣3.
【点评】本题考查了新定义,分式方程的解,学生的理解能力以及知识的迁移能力等知识,理解“关联数对”的定义是解题的关键.
6.(2023秋•延庆区期中)给出如下的定义:如果两个实数a,b使得关于x的分式方程1=b的解是x成立,那么我们就把实数a,b称为关于x的分式方程1=b的一个“方程数对”,记为[a,b].例如:a=2,b=﹣5就是关于x的分式方程1=b的一个“方程数对”,记为[2,﹣5].
(1)判断数对①[3,﹣5],②[﹣2,4]中是关于x的分式方程1=b的“方程数对”的是 ① ;(只填序号)
(2)若数对[n,3﹣n]是关于x的分式方程1=b的“方程数对”,求n的值;
(3)若数对[m﹣k,k](m≠﹣1且m≠0,k≠1)是关于x的分式方程1=b的“方程数对”,用含m的代数式表示k.
【分析】(1)根据定义分别判断即可;
(2)根据定义计算即可;
(3)根据定义计算即可.
【解答】解:(1)当a=3,b=﹣5时,分式方程为1=﹣5,
解得x,
∵,
∴①[3,﹣5]是关于x的分式方程的“方程数对”;
当a=﹣2,b=4时,分式方程为1=4,
解得x,
∵,
∴②[﹣2,4]不是关于x的分式方程的“方程数对”;
故答案为:①;
(2)∵数对[n,3﹣n]是关于x的分式方程的“方程数对”,
∴1=3﹣n,x,
∴3n+1=3﹣n,
解得n;
(3)∵数对[m﹣k,k](m≠﹣1且m≠0,k≠1)是关于x的分式方程的“方程数对”,
∴1=k,x,
∴m(m﹣k)+1=k,
解得k.
【点评】本题考查了新定义,分式方程的解,学生的理解能力以及知识的迁移能力等知识,理解“方程数对”的定义是解题的关键.
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