内容正文:
专题02 代数式和分式
课标要求
考点
考向
1. 代数式及代数式求值,能分析简单问题中的数量关系,并用代数式表示;会求代数式的值;能根据特定的问题查阅资料,找到所需要的公式,并会代入具体的值进行计算。
2. 幂的运算,了解整数指数幂的意义和基本性质。
3. 乘法公式,能推导乘法公式:(a + b)(a - b) = a² - b²,(a±b)² = a²±2ab + b²。了解公式的几何背景,并能利用公式进行简单计算。
4. 因式分解,了解因式分解的意义,会用提公因式法、公式法(直接运用公式不超过二次)进行因式分解(指数是正整数)。
5. 分式及分式运算,了解分式和最简分式的概念,能利用分式的基本性质进行约分和通分。- 能进行简单的分式加、减、乘、除运算。
6. 分式的化简求值,会进行简单的分式化简求值,在化简求值过程中,要注意代入求值时使分式有意义的条件。
代数式
考向一 代数式及代数式求值
考向二 幂的运算
考向三 乘法公式
考向四 因式分解
分式
考向一 分式及分式运算
考向二 分式的化简求值
考点一 代数式
►考向一 代数式求值
易错易混提醒
代数式书写规范易出错,如数字与字母相乘,数字要写在字母前面,带分数要化为假分数等;代入求值时,容易忽略代数式中字母的取值范围导致错误,例如在分式型代数式中分母不能为0。
1.(2024•广州)若a2﹣2a﹣5=0,则2a2﹣4a+1= .
►考向二 幂的运算
易错易混提醒
容易混淆幂的乘方、同底数幂相乘、同底数幂相除等运算法则,当底数不同但指数相同的幂进行乘除运算时,可以先将底数相乘除,指数不变;对于复杂的幂运算式子,将其拆分成简单的幂运算步骤逐步计算。
1.(2024•广东)下列计算正确的是( )
A.a2•a5=a10 B.a8÷a2=a4 C.﹣2a+5a=7a D.(a2)5=a10
2.(2023•广州)下列运算正确的是( )
A.(a2)3=a5 B.a8÷a2=a4(a≠0)
C.a3•a5=a8 D.(2a)﹣1=(a≠0)
►考向三 乘法公式
解题技巧/易错易混
对于复杂的多项式乘法,观察式子是否符合平方差公式或完全平方公式的形式,若符合则直接套用公式; 当式子需要添项或者拆项来使用乘法公式时,要注意保持等式两边相等。
1.(2024•深圳)下列运算正确的是( )
A.(﹣m3)2=﹣m5 B.m2n•m=m3n
C.3mn﹣m=3n D.(m﹣1)2=m2﹣1
2.(2023•深圳)下列运算正确的是( )
A.a3•a2=a6 B.4ab﹣ab=4
C.(a+1)2=a2+1 D.(﹣a3)2=a6
►考向四 因式分解
易错易混
(1)因式分解不彻底;
(2)混淆因式分解和整式乘法的概念,在分解过程中又进行了乘法运算.
解题技巧
①首先考虑是否有公因式可提,提公因式是因式分解的第一步;
② 对于二次三项式,观察是否符合完全平方公式或者十字相乘法的形式进行分解.
1.(2023•广东)因式分解:x2﹣1= .
2.(2023•深圳)已知实数a,b,满足a+b=6,ab=7,则a2b+ab2的值为 .
考点二 分式
►考向一 分式及分式运算
易错易混
(1)分式的基本性质运用错误,如在约分或通分过程中,忽略了同时乘以或除以同一个不为0的整式;
(2)进行分式加减法时,忘记通分或者通分错误,尤其是分母是多项式的情况.
解题技巧
①约分时分式的分子、分母是多项式的,先将其分解因式,便于约分;
②通分时先确定最简公分母,再将分式化为同分母分式进行运算.
1.(2024•广州)若a≠0,则下列运算正确的是( )
A.+= B.a3•a2=a5 C.•= D.a3÷a2=1
2.(2024•广东)计算:﹣= .
3.(2023•广州)已知a>3,代数式:A=2a2﹣8,B=3a2+6a,C=a3﹣4a2+4a.
(1)因式分解A;
(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.
►考向二 分式的化简求值
易错易混
(1)化简过程中运算顺序错误,应该先算乘除后算加减。
(2)代入求值时,没有考虑使原分式有意义的条件,导致结果错误。
解题技巧
①先将分式化简到最简形式,再代入求值。
②可以根据已知条件对化简后的式子进行灵活变形,如设参数法等,方便求值。
1.(2024•深圳)先化简,再代入求值:,其中.
2.(2023•深圳)先化简,再求值:(+1)÷,其中x=3.
1.照相机成像应用了一个重要原理,用公式表示,其中f表示照相机镜头的焦距,u表示物体到镜头的距离,v表示胶片(像)到镜头的距离.已知f,v,则u=( )
A. B. C. D.
2.(2024·广东·模拟预测)如图所示,三个电阻串联起来, 串联电路电压,若线路的电流, 三个电阻阻值分别为, 则电压为 V.
3.(23-24九年级上·广西玉林·期末)综合与实践
【问题背景】以函数的角度来看待和解决问题.
(1)通过观察以下一位数的积:,,…,,.其中每个式子中的两数之和为10,推测在这些式子中,乘积最大的算式是________.(只需填符合的算式,不需要算出结果)
(2)通过观察以下两位数的积:,,…,,.其中每个式子中的两数之和为30,推测在这些式子中,乘积最大的算式是________.(只需填符合的算式,不需要算出结果)
【初步探讨】以问题(2)为例,设第一个数为x,写出你对问题(2)的猜想(包括条件和结论).尝试用二次函数的知识证明你对问题(2)的猜想;
【实践应用】(3)物理电路理论知识中有以下几个结论:串联电路的总电阻等于各串联电阻之和;并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和;电压一定的情况下,电流与电阻成反比关系.在如图1所示的电路中,Ω,Ω,滑动变阻器的最大电阻Ω,其等效电路图如图2所示,其中,在滑片从a端滑到b端的过程中,设Ω,请你结合电路知识以及函数知识来说明,当两支路的电阻相等时,电流表示数最小,并求出电流表示数的最小值.
1.(2024·广东东莞·三模)干支纪年是中国传统纪年方法.干支是天干和地支的总称,“甲、乙…”等十个符号叫天干;“子、丑…”等十二个符号叫地支,把干支(天干十地支)顺序相配(甲子、乙丑、丙寅…)正好六十为一周期,周而复始,循环记录.有人总结出纪年算法的辅助表如下.
十天干
甲
乙
丙
丁
戊
已
庚
辛
壬
癸
4
5
6
7
8
9
0
1
2
3
十二地支
子
丑
寅
卯
辰
巳
午
未
申
酉
戌
亥
4
5
6
7
8
9
10
11
0
1
2
3
由上表很快算出1911年是辛亥年,1984年是甲子年,2000年是庚辰年,那么2024年是( )
A.庚子 B.丁酉 C.壬卯 D.甲辰
2.(2024·广东清远·模拟预测)如图,将连续的偶数2,4,6,8,…..排成如图形式,并用一个十字形框架框住其中的五个数,请你仔细观察十字形框架中的数字的规律,思考:若将十字框上下左右移动,则框内五个数之和可能是( )
A.2022 B.2024 C.2025 D.2030
二、填空题
3.(2024·广东惠州·模拟预测)谢尔宾斯基三角形是一种具有非凡美学和分形特性的数学图形,它在几何、数学和计算机图形学等领域都有广泛应用.如图1叫做谢尔宾斯基地毯,是这样制作出来的:把一个正三角形分为全等的4小正三角形,挖去中间的一个小三角形:对剩下的3个小正三角形再分别重复以上做法……如2图是谢尔宾斯基三角形的一部分,已知,则为 .
4.(2024·广东东莞·一模)如图,这是学校在学生中征集的生物园一侧围栏纹饰部分的设计图案.其中每个圆的直径均为,圆心在同一直线上,且每增加一个圆形图案,纹饰长度就增加,若纹饰需要8个圆形图案,,此时纹饰的长度y为 .
5.(2024·广东广州·一模)公元前世纪,古希腊的毕达哥拉斯学派研究数的概念时,常常把数描绘成沙滩上的小石子,用它们进行各式各样的排列和分类,叫做“形数”.如图为正方形数,根据图中点的数量规律,第个图形中的点数为 .
三、解答题
6.(2024·广东清远·模拟预测)已知,代数式,.
(1)因式分解A;
(2)化简分式.
7.(2024·广东河源·二模)已知,,且,求证:.
8.(2024·广东·模拟预测)【代数推理】代数推理指从一定条件出发,依据代数的定义、公式、运算法则、等式的性质、不等式的性质等证明已知结果或结论.
【发现问题】小明在计算时发现:对于任意两个连续的正整数m、n,它们的乘积 与较大数的和一定为较大数的平方.
(1)举例验证:当 则
(2)推理证明:小明同学做了如下的证明:
设, m、n是连续的正整数,
∴; ∵, ∴.
∴一定是正数n的平方数.
【类比猜想】小红同学提出:任意两个连续正整数的乘积与较小数的差是较小数的平方.
请你举例验证及推理证明;
【深入思考】若 (m, n为两个连续奇数, 求证:p一定是偶数.
9.(2024·广东广州·模拟预测)已知,其中.
(1)化简并选择其中符合条件的一个整数作为的值代入求出的值;
(2)请绘制在平面直角坐标系中的图像,并直接判断是否经过第二象限.
10.(2024·广东惠州·模拟预测)(1)化简:
(2)已知一次函数与的图象在同一个平面直角坐标系中相交于点A, 求交点A 的坐标.
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专题02 代数式和分式
课标要求
考点
考向
1. 代数式及代数式求值,能分析简单问题中的数量关系,并用代数式表示;会求代数式的值;能根据特定的问题查阅资料,找到所需要的公式,并会代入具体的值进行计算。
2. 幂的运算,了解整数指数幂的意义和基本性质。
3. 乘法公式,能推导乘法公式:(a + b)(a - b) = a² - b²,(a±b)² = a²±2ab + b²。了解公式的几何背景,并能利用公式进行简单计算。
4. 因式分解,了解因式分解的意义,会用提公因式法、公式法(直接运用公式不超过二次)进行因式分解(指数是正整数)。
5. 分式及分式运算,了解分式和最简分式的概念,能利用分式的基本性质进行约分和通分。- 能进行简单的分式加、减、乘、除运算。
6. 分式的化简求值,会进行简单的分式化简求值,在化简求值过程中,要注意代入求值时使分式有意义的条件。
代数式
考向一 代数式及代数式求值
考向二 幂的运算
考向三 乘法公式
考向四 因式分解
分式
考向一 分式及分式运算
考向二 分式的化简求值
考点一 代数式
►考向一 代数式求值
易错易混提醒
代数式书写规范易出错,如数字与字母相乘,数字要写在字母前面,带分数要化为假分数等;代入求值时,容易忽略代数式中字母的取值范围导致错误,例如在分式型代数式中分母不能为0。
1.(2024•广州)若a2﹣2a﹣5=0,则2a2﹣4a+1= 11 .
【分析】由已知条件可得a2﹣2a=5,将原式变形后代入数值计算即可.
【解答】解:∵a2﹣2a﹣5=0,
∴a2﹣2a=5,
∴原式=2(a2﹣2a)+1
=2×5+1
=11,
故答案为:11.
【点评】本题考查代数式求值,将原式进行正确的变形是解题的关键.
►考向二 幂的运算
易错易混提醒
容易混淆幂的乘方、同底数幂相乘、同底数幂相除等运算法则,当底数不同但指数相同的幂进行乘除运算时,可以先将底数相乘除,指数不变;对于复杂的幂运算式子,将其拆分成简单的幂运算步骤逐步计算。
1.(2024•广东)下列计算正确的是( )
A.a2•a5=a10 B.a8÷a2=a4 C.﹣2a+5a=7a D.(a2)5=a10
【分析】根据同底数幂的乘除法、合并同类项及幂的乘方与积的乘方的运算法则进行计算,逐一判断即可.
【解答】解:A.a2•a5=a7,故本选项不符合题意;
B.a8÷a2=a6,故本选项不符合题意;
C.﹣2a+5a=3a,故本选项不符合题意;
D.(a2)5=a10,故本选项符合题意;
故选:D.
【点评】本题主要考查同底数幂的乘除法、合并同类项及幂的乘方与积的乘方,熟练掌握以上运算法则是解题的关键.
2.(2023•广州)下列运算正确的是( )
A.(a2)3=a5 B.a8÷a2=a4(a≠0)
C.a3•a5=a8 D.(2a)﹣1=(a≠0)
【分析】直接利用幂的乘方运算法则、同底数幂的乘除运算法则、负整数指数幂的性质分别化简,进而得出答案.
【解答】解:A.(a2)3=a6,故此选项不合题意;
B.a8÷a2=a6(a≠0),故此选项不合题意;
C.a3•a5=a8,故此选项符合题意;
D.(2a)﹣1=(a≠0),故此选项不合题意.
故选:C.
【点评】此题主要考查了幂的乘方运算、同底数幂的乘除运算、负整数指数幂的性质,正确掌握相关运算法则是解题关键.
►考向三 乘法公式
解题技巧/易错易混
对于复杂的多项式乘法,观察式子是否符合平方差公式或完全平方公式的形式,若符合则直接套用公式; 当式子需要添项或者拆项来使用乘法公式时,要注意保持等式两边相等。
1.(2024•深圳)下列运算正确的是( )
A.(﹣m3)2=﹣m5 B.m2n•m=m3n
C.3mn﹣m=3n D.(m﹣1)2=m2﹣1
【分析】利用幂的乘方法则,单项式乘单项式法则,合并同类项法则,完全平方公式逐项判断即可.
【解答】解:(﹣m3)2=m6,则A不符合题意;
m2n•m=m3n,则B符合题意;
3mn与m不是同类项,无法合并,则C不符合题意;
(m﹣1)2=m2﹣2m+1,则D不符合题意;
故选:B.
【点评】本题考查幂的乘方,单项式乘单项式,合并同类项,完全平方公式,熟练掌握相关运算法则是解题的关键.
2.(2023•深圳)下列运算正确的是( )
A.a3•a2=a6 B.4ab﹣ab=4
C.(a+1)2=a2+1 D.(﹣a3)2=a6
【分析】分析:根据同底数幂的乘法法则、合并同类项法则、完全平方公式、幂的乘方法则,逐项计算,即可得出正确答案.
【解答】解:A,a3•a2=a3+2=a5,故A选项错误,不合题意;
B,4ab﹣ab=3ab,合并同类项结果错误,故B选项错误,不合题意;
C,(a+1)2=a2+2a+1,故C选项错误,不合题意;
D,(﹣a3)2=a3×2=a6,故D选项正确,符合题意;
故选:D.
【点评】本题考查同底数幂的乘法、合并同类项、完全平方公式、幂的乘方,熟练掌握各运算法则并正确计算是解题的关键.
►考向四 因式分解
易错易混
(1)因式分解不彻底;
(2)混淆因式分解和整式乘法的概念,在分解过程中又进行了乘法运算.
解题技巧
①首先考虑是否有公因式可提,提公因式是因式分解的第一步;
② 对于二次三项式,观察是否符合完全平方公式或者十字相乘法的形式进行分解.
1.(2023•广东)因式分解:x2﹣1= .
【分析】原式利用平方差公式分解即可.
【解答】解:原式=(x+1)(x﹣1).
故答案为:(x+1)(x﹣1).
【点评】此题考查了因式分解﹣运用公式法,熟练掌握平方差公式是解本题的关键.
2.(2023•深圳)已知实数a,b,满足a+b=6,ab=7,则a2b+ab2的值为 42 .
【分析】利用因式分解得到ab(a+b),然后利用整体代入的方法计算.
【解答】解:∵a+b=6,ab=7,
∴a2b+ab2
=ab(a+b)
=7×6
=42.
故答案为:42.
【点评】本题考查了因式分解.
考点二 分式
►考向一 分式及分式运算
易错易混
(1)分式的基本性质运用错误,如在约分或通分过程中,忽略了同时乘以或除以同一个不为0的整式;
(2)进行分式加减法时,忘记通分或者通分错误,尤其是分母是多项式的情况.
解题技巧
①约分时分式的分子、分母是多项式的,先将其分解因式,便于约分;
②通分时先确定最简公分母,再将分式化为同分母分式进行运算.
1.(2024•广州)若a≠0,则下列运算正确的是( )
A.+= B.a3•a2=a5 C.•= D.a3÷a2=1
【分析】利用合并同类项法则,同底数幂乘法及除法法则,分式的乘法法则计算即可.
【解答】解:+==,则A不符合题意;
a3•a2=a5,则B符合题意;
•=,则C不符合题意;
a3÷a2=a,则D不符合题意;
故选:B.
【点评】本题考查合并同类项,同底数幂乘法及除法,分式的乘法,熟练掌握相关运算法则是解题的关键.
2.(2024•广东)计算:﹣= .
【分析】原式利用同分母分式的减法法则计算,约分即可得到结果.
【解答】解:原式==1.
故答案为:1.
【点评】此题考查了分式的加减法,分式加减法的关键是通分,通分的关键是找出各分母的最简公分母.
3.(2023•广州)已知a>3,代数式:A=2a2﹣8,B=3a2+6a,C=a3﹣4a2+4a.
(1)因式分解A;
(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.
【分析】(1)应用提公因式法与平方差公式,即可解决问题;
(2)把分式的分母,分子分别因式分解,然后约分,即可得到答案.
【解答】解:(1)2a2﹣8
=2(a2﹣4)
=2(a+2)(a﹣2);
(2)选A,B两个代数式,分别作为分子、分母,组成一个分式(答案不唯一),
=
=.
【点评】本题考查提公因式法与公式法的综合应用,关键是掌握因式分解的方法,分式化简的方法.
►考向二 分式的化简求值
易错易混
(1)化简过程中运算顺序错误,应该先算乘除后算加减。
(2)代入求值时,没有考虑使原分式有意义的条件,导致结果错误。
解题技巧
①先将分式化简到最简形式,再代入求值。
②可以根据已知条件对化简后的式子进行灵活变形,如设参数法等,方便求值。
1.(2024•深圳)先化简,再代入求值:,其中.
【分析】先利用异分母分式加减法法则计算括号里,再算括号外,然后把a的值代入化简后的式子进行计算,即可解答.
【解答】解:
=•
=•
=,
当时,原式===.
【点评】本题考查了分式的化简求值,准确熟练地进行计算是解题的关键.
2.(2023•深圳)先化简,再求值:(+1)÷,其中x=3.
【分析】先根据分式混合运算的法则把原式进行化简,再把x=3代入进行计算即可.
【解答】解:原式=•
=•
=,
当x=3时,原式==.
【点评】本题考查的是分式的化简求值,熟知分式混合运算的法则是解题的关键.
1.照相机成像应用了一个重要原理,用公式表示,其中f表示照相机镜头的焦距,u表示物体到镜头的距离,v表示胶片(像)到镜头的距离.已知f,v,则u=( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用分式的基本性质,把等式恒等变形,用含f、v的代数式表示u.
【详解】解:∵,
∴
∴,
∴,
故选:C.
【点睛】本题考查分式的加、减法运算,关键是异分母通分,掌握通分法则.
2.(2024·广东·模拟预测)如图所示,三个电阻串联起来, 串联电路电压,若线路的电流, 三个电阻阻值分别为, 则电压为 V.
【答案】115
【分析】本题考查了代数式求值,把三个电阻阻值分别为,代入中即可求值.
【详解】∵三个电阻阻值分别为,
∴ V,
故答案为:.
3.(23-24九年级上·广西玉林·期末)综合与实践
【问题背景】以函数的角度来看待和解决问题.
(1)通过观察以下一位数的积:,,…,,.其中每个式子中的两数之和为10,推测在这些式子中,乘积最大的算式是________.(只需填符合的算式,不需要算出结果)
(2)通过观察以下两位数的积:,,…,,.其中每个式子中的两数之和为30,推测在这些式子中,乘积最大的算式是________.(只需填符合的算式,不需要算出结果)
【初步探讨】以问题(2)为例,设第一个数为x,写出你对问题(2)的猜想(包括条件和结论).尝试用二次函数的知识证明你对问题(2)的猜想;
【实践应用】(3)物理电路理论知识中有以下几个结论:串联电路的总电阻等于各串联电阻之和;并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和;电压一定的情况下,电流与电阻成反比关系.在如图1所示的电路中,Ω,Ω,滑动变阻器的最大电阻Ω,其等效电路图如图2所示,其中,在滑片从a端滑到b端的过程中,设Ω,请你结合电路知识以及函数知识来说明,当两支路的电阻相等时,电流表示数最小,并求出电流表示数的最小值.
【答案】(1);(2);【初步探讨】猜想:若两数和为30,当这两数相等时,它们的乘积最大.证明见解析;(3)2A
【分析】本题考查了二次函数的性质和分式的加法运算.
(1)分别计算即可发现规律;
(2)分别计算即可发现规律;
由题意,建立数学模型,利用二次函数知识解答即可;
(3)设Ω,利用物理知识和分式加减知识,求出总电流为I,与x的函数关系式,再利用二次函数知识求最值即可.
【详解】解:(1)由,,…,,可知,当的值最大,
故答案为:;
(2)由,,,,,…,,,
可知,当的值最大,
故答案为:;
【初步探讨】猜想:若两数和为30,当这两数相等时,它们的乘积最大.
证明:设第一个数为x,则另一个数为,它们的积为y,
则有.
∵,则抛物线开口向下,
∴当时,y取最大值,为225,
此时这两数分别为15及,两数相等,
∴当这两数相等时,它们的乘积最大.
(3)设Ω,则Ω,,设总电流为I,则
.
由分式的性质可知,若分子为不变的正数,则分母最大时,分式最小.
设.
∵,则抛物线W开口向下,且,
∴当时,W取最大值为25,此时I取最小值为(A),两支路电阻分别为(Ω)和(Ω),两支路电阻相等,
∴当两支路的电阻相等时,电流表示数最小,最小值为2A.
1.(2024·广东东莞·三模)干支纪年是中国传统纪年方法.干支是天干和地支的总称,“甲、乙…”等十个符号叫天干;“子、丑…”等十二个符号叫地支,把干支(天干十地支)顺序相配(甲子、乙丑、丙寅…)正好六十为一周期,周而复始,循环记录.有人总结出纪年算法的辅助表如下.
十天干
甲
乙
丙
丁
戊
已
庚
辛
壬
癸
4
5
6
7
8
9
0
1
2
3
十二地支
子
丑
寅
卯
辰
巳
午
未
申
酉
戌
亥
4
5
6
7
8
9
10
11
0
1
2
3
由上表很快算出1911年是辛亥年,1984年是甲子年,2000年是庚辰年,那么2024年是( )
A.庚子 B.丁酉 C.壬卯 D.甲辰
【答案】D
【分析】本题考查了规律问题的探索与运用,读懂题目介绍的中国传统纪年方法是解题的关键.天干表10个数为一个周期,地支表12个数为一个周期,2000年是庚辰年,从2000年算起,用24分别除以10和12,根据余数结合天干地支表即可得到答案.
【详解】根据题意可知,2000年是庚辰年,那么2000年的天干对应的数字是0,地支对应的数字是8,从2000年开始算起,2024年为第24年,
天干表10个数为一个周期,地支表12个数为一个周期,
,,
那么2024年的天干从0开始数,第4个是甲,2024年的地支与2000年的地支一样,都是数字是8
2024年对应的天干为甲,地支为辰,
故2024年为甲辰年,
故选:D.
2.(2024·广东清远·模拟预测)如图,将连续的偶数2,4,6,8,…..排成如图形式,并用一个十字形框架框住其中的五个数,请你仔细观察十字形框架中的数字的规律,思考:若将十字框上下左右移动,则框内五个数之和可能是( )
A.2022 B.2024 C.2025 D.2030
【答案】D
【分析】本题考查了规律型中数字的变化,根据十字框中5个数的特点找出十字框中的五个数的和是中间数的5倍是解题的关键.
设中间的数为x,则五个数的和,根据选项判断即可得出结论;
【详解】解:由题意可知:若中间数为,另外四个数分别为、、、,
∴十字框中五个数的和是.
∵为偶数,
,,,,
故选:D.
二、填空题
3.(2024·广东惠州·模拟预测)谢尔宾斯基三角形是一种具有非凡美学和分形特性的数学图形,它在几何、数学和计算机图形学等领域都有广泛应用.如图1叫做谢尔宾斯基地毯,是这样制作出来的:把一个正三角形分为全等的4小正三角形,挖去中间的一个小三角形:对剩下的3个小正三角形再分别重复以上做法……如2图是谢尔宾斯基三角形的一部分,已知,则为 .
【答案】
【分析】本题重视与国家大政方针及中华优良传统文化相结合,比如关于经济生活、文化与数学建模、数据分析结合起来,源于教材,科技、生态等问题且综合考查学生的几何直观、抽象能力和运算能力.本题涉及等边三角形的性质、勾股定理,根据等边三角形的性质和勾股定理求解即可.
【详解】解:如图,取的中点E,连接,
根据题意,,,,,
在中,,
在中,,
故答案为:.
4.(2024·广东东莞·一模)如图,这是学校在学生中征集的生物园一侧围栏纹饰部分的设计图案.其中每个圆的直径均为,圆心在同一直线上,且每增加一个圆形图案,纹饰长度就增加,若纹饰需要8个圆形图案,,此时纹饰的长度y为 .
【答案】212
【分析】本题考查了列代数式,根据题意得到,第一个图形的直径为,以后每增加一个图形就增加,所以增加了,再加上30便是答案.
【详解】解:根据题意:,
当时,,
故答案为:212.
5.(2024·广东广州·一模)公元前世纪,古希腊的毕达哥拉斯学派研究数的概念时,常常把数描绘成沙滩上的小石子,用它们进行各式各样的排列和分类,叫做“形数”.如图为正方形数,根据图中点的数量规律,第个图形中的点数为 .
【答案】
【分析】本题考查了图形的规律型问题,根据图形找到点的数量的变化规律即可求解,根据已知图形找到点的数量的变化规律是解题的关键.
【详解】解:第个图有个点;
第个图有个点;
第个图有个点;
第个图有个点;
;
∴第个图有个点;
故答案为:.
三、解答题
6.(2024·广东清远·模拟预测)已知,代数式,.
(1)因式分解A;
(2)化简分式.
【答案】(1);
(2).
【分析】此题考查了因式分解和分式的化简,熟练掌握提公因式法和分式的基本性质是解题的关键.
(1)利用提公因式法分解因式即可;
(2)把分子和分母因式分解后约分即可.
【详解】(1)解:
(2)
.
7.(2024·广东河源·二模)已知,,且,求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查了分式的基本性质,等式的基本性质,用平方差公式分解因式等知识点,能正确根据分式和等式的性质进行计算是解此题的关键.先根据分式的进行性质等式的两边都乘得出,去括号,移项,合并同类项得出再根据平方差公式分解因式,最后求出答案即可.
【详解】证明:,
等式的两边都乘,得,
,
,
,
,
∵,,
∴,
∴,
即.
8.(2024·广东·模拟预测)【代数推理】代数推理指从一定条件出发,依据代数的定义、公式、运算法则、等式的性质、不等式的性质等证明已知结果或结论.
【发现问题】小明在计算时发现:对于任意两个连续的正整数m、n,它们的乘积 与较大数的和一定为较大数的平方.
(1)举例验证:当 则
(2)推理证明:小明同学做了如下的证明:
设, m、n是连续的正整数,
∴; ∵, ∴.
∴一定是正数n的平方数.
【类比猜想】小红同学提出:任意两个连续正整数的乘积与较小数的差是较小数的平方.
请你举例验证及推理证明;
【深入思考】若 (m, n为两个连续奇数, 求证:p一定是偶数.
【答案】见解析
【分析】本题考查完全平方公式的应用,二次根式化简;
类比猜想:参考发现问题的举例和推理过程计算即可;
深入思考:由m, n为两个连续奇数, ,可得,,然后代入计算即可.
【详解】解:类比猜想:(1)举例验证:当 则
(2)推理证明:小明同学做了如下的证明:
设, m、n是连续的正整数,
∴;
∵,
∴.
∴一定是正数的平方数.
深入思考:∵m, n为两个连续奇数,,
∴,
∴,
∴,
∴p一定是偶数.
9.(2024·广东广州·模拟预测)已知,其中.
(1)化简并选择其中符合条件的一个整数作为的值代入求出的值;
(2)请绘制在平面直角坐标系中的图像,并直接判断是否经过第二象限.
【答案】(1),当时,
(2)画图见详解;是
【分析】本题考查了分式的化简求值,画一次函数的图象以及一次函数的性质,解答本题的关键是明确分式化简求值的方法和一次函数的性质.
(1)根据分式加减法和乘法化简,再根据分式有意义和选值代入求解即可;
(2)画出一次函数图象,根据图象判断即可
【详解】(1)解:
,
∵,
∴,
∵,
∴当时,;
(2)解:令,则,令,则,令,则,令,则,
令,则,故图象经过和,
∵且,
∴点不在图象上,
故的图象如图:
根据图象可得,的图象经过第二象限.
10.(2024·广东惠州·模拟预测)(1)化简:
(2)已知一次函数与的图象在同一个平面直角坐标系中相交于点A, 求交点A 的坐标.
【答案】(1);(2)
【分析】本题主要考查分式的化简求值和一次函数与二元一次方程组的关系,熟练进行计算是解题的关键.
(1)先计算括号里的,再计算乘除,约分即可解答.
(2)联列方程,即可求出一次函数与的交点.
【详解】解:(1)原式,
;
(2)由题意,可得:,
解得:,
∴交点A 的坐标为.
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