内容正文:
专题09 分式的运算
1分式的乘法法则
分式乘分式,用分子的积作为积的分子,分母的积作为积的分母.用式子表示为 •=(其中a,b,c,d均为整式,且b,d不等于0).
注意:进行分式注意进行分式的乘法运算时,如果分式的分子、分母是多项式,那么要把分子、分母分别作为一个整体放到括号里参与运算.
2分式的除法法则
(1) 分式除以分式,把除式的分子、分母颠倒位置后,与被除式相乘.用式子表示为 ÷= •(其中a,b,c,d均为整式,且b,c,d不等于0);
(2)进行分式的除法运算时,如果除式是整式,可把它化为分母注意为1的形式,然后转化为乘法运算;
(3)分式与分式相乘,若分子和分母都为单项式,则先将分子和分母分别相乘,再约分;若分子和分母都为多项式,则将分子和分母中能分解因式的先分解因式,看能否约分,再相乘;
(4)分式的乘除法运算的结果是最简分式或整式。
3 分式的乘方法则
(1)分式乘方要把分子、分母分别乘方用式子表示为(=(b不等于0,且n为正整数);
(2)进行分式的乘方运算时,一定要把分子、分母分别乘方,不能把(=写成(=。
(3)当分式的分子或分母是多项式时,要给多项式加上括号作为一个整体乘方.例如,(=
(4)乘方运算时,要先确定乘方结果的符号(负数的偶次方为正,负数的奇次方为负),再进行计算。
4 分式的加减运算
(1)分子相加减后常利用因式分解化为积的形式,以便与分母约分;
(2)当整式与分式相加减时,要把整式看作分母为1的式子进行通分;
(3)分式加减的结果应为最简分式或整式;
(4)“把分子相加减”就是把各个分式的分子“整体”相加减.当分子为多项式时,则应添加括号,避免出现符号错误.
(5)分式加减法运算的一般步骤
(1)同分母分式相加减的一般步骤:
①分母不变,把分子相加减若分子是多项式,则添加括号后相加减.②分子去括号、合并同类项.③把结果化成最简分式或整式;
(2) 异分母分式相加减的一般步骤:
①找出各分式的最简公分母,将各分式进行通分,化为同分母分式②按照同分母分式相加减的一般步骤进行计算。
(6) 异分母分式相加减时,为了减少错误,一般先把分母按某一字母降幂(或升幂)排列,并且使最高次项的系数为正,再将分母分解因式.
5 分式的混合运算顺序和方法
(1)分式与分数的混合运算有相同的运算顺序,即先乘方,再乘除,最后加减.有括号的先算括号里面的,同级运算按从左到右的顺序依次进行.在运算过程中,可灵活运用交换律、结合律、分配律;
(2)进行分式的混合运算时,要注意各分式中的分子、分母的注意符号的处理.结果中分子或分母的系数(或首项的系数)是负数时,一般要把分子或分母本身的“-”提到分式的前面;
(3)分式运算与分数运算一样,结果必须是最简形式。
6 负整数指数幂
一般地,当n是正整数时,=(a≠0)这就是说(a≠0)是的倒数。
(1)底数的限制条件:因为负整数指数革可以变为分(分数)的形式,而分式(或分数)的分母不能为0,所以负整数指数只有底数不为0时才有意义;
(2)运算结果的符号:指数为负的结果未必为负,运算结果的符号与指数的正负无关,与指数的奇偶有关;
(3)用=(a≠0,n为正整数)可以把负整数指数幂转化为正整数指数;反之,运用(a≠0,n为正整数)可以把正整数指数转化为负整数指数幂。
与负整数指数幂有关的常用结论
与互为倒数;==(a≠0,b≠0,m,n都为正整数).
7 整数指数幂的性质
.=(m,n都是整数)
=(m,n都是整数)
=.(n是整数)
÷=(m,n都是整数,a≠0)
=(n是整数,b≠0)。
压轴题型一:分式的规律问题
√满分技法
数式规律,图形规律,循环规律等都是常考规律题型,解此类题型,当做阅读理解题型做,从题目中的数式找到相应规律,比如循环类。均匀变化类、不均匀变化类、裂项公式等,用对应的方法解答即可。
1.已知,,,,,,
当为大于的奇数时,;
当为大于的偶数时,;
(1)求;(用含的式子表示)
(2)_____;(用含的式子表示)
(3)计算.
2.观察下列等式:
第1个等式:,
第2个等式:,
第3个等式:,
……
按照以上规律,解答下列问题:
(1)写出第4个等式:______;
(2)试用含有正整数n的式子表示这个规律,并加以证明;
(3)运用规律计算:.
3.观察以下等式:
第1个等式:,
第2个等式:,
第3个等式:,
第4个等式:,
第5个等式:,
…
按照以上规律,解决下列问题:
(1)写出第6个等式:________;
(2)写出你猜想的第n个等式:________(用含n的等式表示),并证明.
4.观察下列式子:,,,……
(1)请你写出第五个式子:____________
(2)请你用字母n写出第n个式子____________,并加以证明。
(3)利用上面知识解决下列问题:
一个容器装有1L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…按照这种倒水的方法,求倒n次倒出的总水量有多少L?
压轴题型二:分式的值问题
√满分技法
分式的值的题型有很多类,比如正数,负数。0,整数等形式,
当为正数时,讨论分子分母为同号情况;
当为负数时,讨论分子分母为异号情况;
当为0时,分子为0;
当为整数时,考虑分子时分母的倍数关系;
当为1时,考虑分子分母相等;
当为-1时,考虑分子分母互为相反数。
5.阅读下列材料:我们知道,分子比分母小的数叫做“真分数”,分子比分母大,或者分子,分母同样大的分数,叫做“假分数”.类似的,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,假分数可以化成带分数的形式,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:.
解决下列问题:
(1)分式是______(填“真分式”或“假分式”);将假分式化为带分式为______;
(2)如果分式的值为整数,求满足条件的整数的值;
(3)若分式的值为,直接写出的取值范围是______.
6.我们可以将一些只含有一个字母的分式,转化为整式与新的分式和的形式,其中新的分式的分子中,不含字母,如:
参考上面的方法,解决下列问题:
(1)将变形为满足以上结果要求的形式:________________;
(2)若变形为满足以上结果要求的形式,若该式的值为整数,求整数的值;
(3)将化成一个整式与一个分子为常数的分式的和的形式为______________.
7.(1)不改变分式的值,使分式的分子与分母中各项的系数都是整数;
(2)不改变分式的值,使分式的分子与分母的最高次项的系数是正数;
(3)当满足什么条件时,分式的值:①等于0?②小于0?
8.阅读下面材料后,解答问题.
分母中含有未知数的不等式叫分式不等式,如:;等,那么如何求出它们的解集呢?根据我们学过的有理数除法法则可知:两数相除,同号得正,异号得负,其字母表达式为:
(a)若,,则,若,,则;
(b)若,,则,若,,则.
请解答下列问题:
(1)①若,则或________;
②若,则________或________;
(2)根据上述规律,求解分式不等式的解集.
压轴题型三:分式的新定义问题
9.定义:若分式A与分式的差等于它们的积.即,则称分式是分式A的“可存异分式”.如与.因为,.所以是的“可存异分式”.
(1)填空:分式B:________分式A:的“可存异分式”(填“是”或“不是”;).
(2)分式的“可存异分式”是______;
(3)已知分式是分式A的“可存异分式”.若整数使得分式A的值是正整数,请写出分式A的值;
10.定义:如果一个分式能化成一个整式与一个分子为常数的分式的和的形式,那么称这个分式为“和谐分式”.如:,则是“和谐分式”.
(1)下列分式中,属于“和谐分式”的是______________(填序号).
①;②;③;④.
(2)将“和谐分式”化成一个整式与一个分子为常数的分式的和的形式.
(3)应用:先化简,并回答取什么整数时,该式的值为整数?
11.定义:若两个分式的和为n(n为正整数),则称这两个分式互为“n阶分式”,例如:
,则分式与互为“3阶分式”.
(1)分式与互为“________阶分式”;
(2)已知正数x,y满足,求证:分式与互为“2阶分式”;
(3)若分式与互为“1阶分式”(其中a,b均为正数),求的值.
12.定义:若分式A与分式的差等于它们的积.即,则称分式是分式A的“可存异分式”.如与.因为,.所以是的“可存异分式”.
(1)填空:分式________分式的“可存异分式”(填“是”或“不是”;)
(2)分式的“可存异分式”是________;
(3)已知分式是分式A的“可存异分式”.
①求分式A的表达式;
②若整数使得分式A的值是正整数,直接写出分式A的值;
(4)若关于的分式是关于的分式的“可存异分式”,求的值.
压轴题型四:分式加减的应用
√满分技法
(1)同分母分式相加减的一般步骤:
①分母不变,把分子相加减若分子是多项式,则添加括号后相加减.②分子去括号、合并同类项.③把结果化成最简分式或整式;
(3) 异分母分式相加减的一般步骤:
①找出各分式的最简公分母,将各分式进行通分,化为同分母分式②按照同分母分式相加减的一般步骤进行计算。
(7) 异分母分式相加减时,为了减少错误,一般先把分母按某一字母降幂(或升幂)排列,并且使最高次项的系数为正,再将分母分解因式.
13.【提出问题】
已知,,分式的分子、分母都加上后,所得分式的值与相比是增大了还是减小了?
【观察发现】
观察下列式子:对于真分数,当分子、分母同时加上同一个大于0的数时,所得分数的值变大,即.
【探究验证】
(1)对于,我们可以用“作差法”进行证明:
.
,
,.
,即.
;
(2)由(1)我们可猜想与的大小关系是:_____,请你用“作差法”证明你的结论;
【拓展思考】
(3)若,时,(2)中的不等式是否依然成立?若不成立,请写出正确的式子;
【方法应用】
(4)已知甲、乙两船同时从港出发航行,设甲、乙两船在静水中的速度分别为、,水流速度为,两船同向航行1小时后立即返航,甲、乙两船返航所用时间分别为、,请比较,的大小,判断哪条船先返回港?并说明理由.
14.【问题提出】
我们在分析解决某些数学问题时,经常要比较两个数或式的大小,其中,“作差法”就是常用方法之一,即要比较M与N的大小,只要作出它们的差.
(i)若,则;(ii)若,则;(iii)若,则;
【尝试应用】
(1)比较图中两个长方形周长的大小;
(2)若,,且,试比较代数式与的大小,
【联系生活】
(3)在某次1000米长跑中,甲同学前半程以速度匀速跑,后半程以速度为速跑.乙同学前一半时间以速度匀速跑,后一半时间以速度匀速跑,请问谁先到达终点?
15.(阅读理解)
我们在分析解决某些数学问题时,经常要比较两个数或代数式的大小,而比较两个数或代数式的大小一般要进行转化,其中“作差法”就是常用的方法之一.其依据是不等式(或等式)的性质:若,则;若,则;若,则.
例:已知,其中,求证:.
证明:,
因为,所以,故.
【新知理解】
(1)比较大小:______.(填“>”,“=”,“<”)
【问题解决】
(2)甲、乙两个平行四边形,其底和高如图所示,其面积分别为,请比较的大小关系.
【拓展应用】
(3)小亮和小莹同去一家水果店购买苹果,两人均购买了两次,两次购买苹果的单价不同,两人的购货方式也不同.小亮每次购买1千克,小莹每次花10元钱购买.设两人第一次购买苹果的单价均为m元/千克,第二次购买苹果的单价均为n元/千克(m,n是正数,且),试分析小莹和小亮谁的购货方式更合算?
16.阅读:在分式中,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”,例如:,这样的分式就是假分式;当分子的次数小于分母的次数时,我们称之为“真分式”,例如:,这样的分式就是真分式,我们知道,假分数可以化为带分数,例如:.类似地,假分式也可以化为“带分式”,即整式与真分式的和的形式,例如:
;
.
请根据上述材料,解答下列问题:
(1)填空:①分式是______分式(填“真”或“假”).
②把下列假分式化成一个整式与一个真分式的和(差)的形式:
______+______.
(2)把分式化成一个整式与一个真分式的和(差)的形式,并求x取何整数时,这个分式的值为整数.
(3)一个三位数m,个位数字是百位数字的两倍.另一个两位数n,十位数字与m的百位数字相同,个位数字与m的十位数字相同.若这个三位数的平方能被这个两位数整除,求满足条件的两位数n.
1.已知.
(1)当x取何值时,该分式无意义?
(2)当x取何值时,y的值是0?
(3)当x取何值时,y的值是负数?
2.已知,且满足.
(1)求的值;
(2)求的值.
3.已知,代数式:,,.
(1)因式分解;
(2)在,,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.
4.阅读材料:我们知道,分子比分母小的分数叫做“真分数”:分子比分母大,或者分子、分母同样大的分数,叫做“假分数”.类似的,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”.例如:、这样的分式就是假分式;如:、这样的分式就是真分式,假分数可以化成(即)带分数的形式,类似的;假分式也可以化为带分式(即整式与真分式相加).
如:;.
根据上面材料回答下列问题:
(1)分式是______;(填“真分式”或“假分式”)
(2)假分式可化为带分式形式______;如果分式的值为整数,则满足条件的整数x是______;
(3)将假分式化为带分式.
5.某物流公司自主研发智能配送机器狗,将在一楼仓库和二楼分拣中心执行配送任务.如图,公司东侧设置单向上行电动扶梯,西侧设置单向下行电动扶梯,电动扶梯的长度均为,其运行速度均为当扶梯静止时,机器狗上行、下行的速度分别为,.规定:①工作期间电动扶梯始终处于运行状态;②机器狗只可选择一侧的扶梯,并在一楼和二楼间进行一次往返,视为完成一次配送任务.
(1)假如机器狗选择西侧扶梯运行时完成一次配送任务,求所需时间;(用含,的代数式表示)
(2)请你判断一楼仓库设置在公司哪一侧,使得机器狗的配送效率更高?并说明理由.
6.某地产公司推出“主房+多变入户花园”的两种户型.即在图1中边长为米的正方形主房进行改造.
户型一是在主房两侧均加长米.阴影部分作为入户花园,如图所示.
户型二是在主房一边减少米后,另一边再增加米,阴影部分作为入户花园,如图所示.
解答下列问题:
(1)设户型一与户型二的主房面积差为,入户花园的面积差为,试比较和的大小,并说明理由;
(2)若户型一的总价为万元,户型二的总价为万元,试判断哪种户型(包括入户花园)的单价较低,并说明理由.
7.【阅读理解】在比较两个数或代数式的大小时,解决策略一般是利用“作差法”,即要比较代数式M,N的大小,只要作出差,若,则;若,则;若,则.
【解决问题】
(1)若,则______0(填“”“”或“”);
(2)已知,,当时,比较A与的大小,并说明理由;
(3)小王和小张的加油习惯不同,小王每次加300元的油(油箱未加满),而小张每次都把油箱加满.现实生活中油价常有变动,现以两次加油为例来研究,设第一次油价为x元/升,第二次油价为y元/升.
①小王两次加油的平均单价为______元/升,小张两次加油的平均单价为______元/升(用含x,y的代数式表示,化简结果);
②请通过计算判断,小王和小张的两种加油方式中,哪种平均单价更低?
8.阅读下面的解题过程:
已知,求的值.
解:由知,所以,即
所以:
所以的值为
该题的解法叫“倒数法”,请你也利用“倒数法”解决下列问题:
(1)已知,求的值;
(2)若,求的值;
(3)拓展:已知,,,求的值.
9.设n为正整数,且,
,
…
.
(1)求证:;
(2)若,求正整数a,b的值.
10.观察下列等式:,,,
把以上三个等式两边分别相加得:.
这种求和的方法称为裂项求和法:裂项法的实质是将数列中的每项分解,然后重新组合,使之能消去一些项,最终达到求和的目的.
(1)猜想并写出:=______.
(2)规律应用:计算:;
(3)拓展提高:计算:.
1
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$$
专题09 分式的运算
1分式的乘法法则
分式乘分式,用分子的积作为积的分子,分母的积作为积的分母.用式子表示为 •=(其中a,b,c,d均为整式,且b,d不等于0).
注意:进行分式注意进行分式的乘法运算时,如果分式的分子、分母是多项式,那么要把分子、分母分别作为一个整体放到括号里参与运算.
2分式的除法法则
(1) 分式除以分式,把除式的分子、分母颠倒位置后,与被除式相乘.用式子表示为 ÷= •(其中a,b,c,d均为整式,且b,c,d不等于0);
(2)进行分式的除法运算时,如果除式是整式,可把它化为分母注意为1的形式,然后转化为乘法运算;
(3)分式与分式相乘,若分子和分母都为单项式,则先将分子和分母分别相乘,再约分;若分子和分母都为多项式,则将分子和分母中能分解因式的先分解因式,看能否约分,再相乘;
(4)分式的乘除法运算的结果是最简分式或整式。
3 分式的乘方法则
(1)分式乘方要把分子、分母分别乘方用式子表示为(=(b不等于0,且n为正整数);
(2)进行分式的乘方运算时,一定要把分子、分母分别乘方,不能把(=写成(=。
(3)当分式的分子或分母是多项式时,要给多项式加上括号作为一个整体乘方.例如,(=
(4)乘方运算时,要先确定乘方结果的符号(负数的偶次方为正,负数的奇次方为负),再进行计算。
4 分式的加减运算
(1)分子相加减后常利用因式分解化为积的形式,以便与分母约分;
(2)当整式与分式相加减时,要把整式看作分母为1的式子进行通分;
(3)分式加减的结果应为最简分式或整式;
(4)“把分子相加减”就是把各个分式的分子“整体”相加减.当分子为多项式时,则应添加括号,避免出现符号错误.
(5)分式加减法运算的一般步骤
(1)同分母分式相加减的一般步骤:
①分母不变,把分子相加减若分子是多项式,则添加括号后相加减.②分子去括号、合并同类项.③把结果化成最简分式或整式;
(2) 异分母分式相加减的一般步骤:
①找出各分式的最简公分母,将各分式进行通分,化为同分母分式②按照同分母分式相加减的一般步骤进行计算。
(6) 异分母分式相加减时,为了减少错误,一般先把分母按某一字母降幂(或升幂)排列,并且使最高次项的系数为正,再将分母分解因式.
5 分式的混合运算顺序和方法
(1)分式与分数的混合运算有相同的运算顺序,即先乘方,再乘除,最后加减.有括号的先算括号里面的,同级运算按从左到右的顺序依次进行.在运算过程中,可灵活运用交换律、结合律、分配律;
(2)进行分式的混合运算时,要注意各分式中的分子、分母的注意符号的处理.结果中分子或分母的系数(或首项的系数)是负数时,一般要把分子或分母本身的“-”提到分式的前面;
(3)分式运算与分数运算一样,结果必须是最简形式。
6 负整数指数幂
一般地,当n是正整数时,=(a≠0)这就是说(a≠0)是的倒数。
(1)底数的限制条件:因为负整数指数革可以变为分(分数)的形式,而分式(或分数)的分母不能为0,所以负整数指数只有底数不为0时才有意义;
(2)运算结果的符号:指数为负的结果未必为负,运算结果的符号与指数的正负无关,与指数的奇偶有关;
(3)用=(a≠0,n为正整数)可以把负整数指数幂转化为正整数指数;反之,运用(a≠0,n为正整数)可以把正整数指数转化为负整数指数幂。
与负整数指数幂有关的常用结论
与互为倒数;==(a≠0,b≠0,m,n都为正整数).
7 整数指数幂的性质
.=(m,n都是整数)
=(m,n都是整数)
=.(n是整数)
÷=(m,n都是整数,a≠0)
=(n是整数,b≠0)。
压轴题型一:分式的规律问题
√满分技法
数式规律,图形规律,循环规律等都是常考规律题型,解此类题型,当做阅读理解题型做,从题目中的数式找到相应规律,比如循环类。均匀变化类、不均匀变化类、裂项公式等,用对应的方法解答即可。
1.已知,,,,,,
当为大于的奇数时,;
当为大于的偶数时,;
(1)求;(用含的式子表示)
(2)_____;(用含的式子表示)
(3)计算.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查了规律型中数字的变化类,根据数值的变化找出的值,每个一循环是解题的关键.
(1)根据,即可求解;
(2)根据题意可得规律:每个一循环,即可求解;
(3)求出,由,可得,即可求解.
【详解】(1)解:,,
;
(2),
,
,
,
,
,
,
,
每个一循环,
,
,
故答案为:;
(3)
,
.
2.观察下列等式:
第1个等式:,
第2个等式:,
第3个等式:,
……
按照以上规律,解答下列问题:
(1)写出第4个等式:______;
(2)试用含有正整数n的式子表示这个规律,并加以证明;
(3)运用规律计算:.
【答案】(1)
(2);证明见解析
(3)
【分析】本题考查数字规律型,观察已知的式子总结规律是解题的关键.
(1)观察题中的式子求解即可;
(2)根据题中的等式进行归纳总结即可求解;
(3)利用(2)中的规律,再裂项进行计算即可.
【详解】(1)解:第1个等式:,
第2个等式:,
第3个等式:,
第4个等式:;
(2)解:第1个等式:,
第2个等式:,
第3个等式:,
……
第n个等式:;
左边,
右边
,
∴左边右边;
(3)解:
.
3.观察以下等式:
第1个等式:,
第2个等式:,
第3个等式:,
第4个等式:,
第5个等式:,
…
按照以上规律,解决下列问题:
(1)写出第6个等式:________;
(2)写出你猜想的第n个等式:________(用含n的等式表示),并证明.
【答案】(1)
(2),见解析
【分析】本题主要考查了数字的变化的规律,列代数式,分式的加减.准确找出等式中的数字与等式序号的关系是解题的关键.
(1)观察等式中的4个数中的数字与等式的序号的关系,第一个数的分子是序号的2倍的平方,分母是从1开始的连续奇数,第二个数是从3开始的连续奇数,第三个数均是1,第四个数的分子是从0开始的连续偶数,分母是从1开始的连续奇数,以此规律可得结论;
(2)依据(1)中找出的规律得到第个式子,通过计算式子的左边和右边来证明猜想的正确.
【详解】(1)解:观察等式中的4个数中的数字与等式的序号的关系可得:第一个数的分子是序号的2倍的平方,分母是从1开始的连续奇数,第二个数是从3开始的连续奇数,第三个数均是1,第四个数的分子是从0开始的连续偶数,分母是从1开始的连续奇数.
即:.
故答案为:.
(2)依据(1)中找出的规律得到第个式子为:.
证明:∵左边,
右边,
∴左边边右边.
∴等式成立.
故答案为:.
4.观察下列式子:,,,……
(1)请你写出第五个式子:____________
(2)请你用字母n写出第n个式子____________,并加以证明。
(3)利用上面知识解决下列问题:
一个容器装有1L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…按照这种倒水的方法,求倒n次倒出的总水量有多少L?
【答案】(1)
(2),证明见解析
(3)
【分析】(1)观察各等式,根据每个等式中的分数的分子都是1,分母分别是序号数、序号数加1,求解即可;
(2)根据探究出的式子存在的规律写出第n个等式并证明,即可;
(3)先列出式子,再根据材料中的运算规律,直接计算和化简.
本题主要考查了数字变化规律的问题,观察、分析、归纳并发现分母与序号的关系的规律,熟练掌握发现的规律,列出代数式,裂项求和,是解决本题的关键.
【详解】(1)∵第一个式子是,,
第二个式子是,,
第三个式子是,,
∴第四个式子是, ,
第五个式子是,;
故答案为:
(2)由(1)中归纳的规律知,第n个式子是,
,
证明:
∵左边,
右边
∴左边=右边,
∴原式成立;
故答案为:;
(3)
(L).
故倒n次倒出的总水量有L.
压轴题型二:分式的值问题
√满分技法
分式的值的题型有很多类,比如正数,负数。0,整数等形式,
当为正数时,讨论分子分母为同号情况;
当为负数时,讨论分子分母为异号情况;
当为0时,分子为0;
当为整数时,考虑分子时分母的倍数关系;
当为1时,考虑分子分母相等;
当为-1时,考虑分子分母互为相反数。
5.阅读下列材料:我们知道,分子比分母小的数叫做“真分数”,分子比分母大,或者分子,分母同样大的分数,叫做“假分数”.类似的,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,假分数可以化成带分数的形式,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:.
解决下列问题:
(1)分式是______(填“真分式”或“假分式”);将假分式化为带分式为______;
(2)如果分式的值为整数,求满足条件的整数的值;
(3)若分式的值为,直接写出的取值范围是______.
【答案】(1)真分式;
(2),,,,,
(3)
【分析】本题考查分式的化简求值、新定义.
(1)根据假分式和真分式的定义判断分式是真分式还是假分式;根据题目中的例子,可以将假分式化为带分式;
(2)先将分式化为带分式,从而可以求得x取什么整数时,该式的值为整数;
(3)先将分式化为带分式得,再由推出,进而得,即可得出答案.
【详解】(1)解:由题意可得,分式是真分式,
,
故答案为:真分式;;
(2)解:∵,
∴或或,
∴当或5或4或2或1或时,的值为整数;
(3)解:由题意得,,
∵,
∴,
∴,
∴即,
故答案为:.
6.我们可以将一些只含有一个字母的分式,转化为整式与新的分式和的形式,其中新的分式的分子中,不含字母,如:
参考上面的方法,解决下列问题:
(1)将变形为满足以上结果要求的形式:________________;
(2)若变形为满足以上结果要求的形式,若该式的值为整数,求整数的值;
(3)将化成一个整式与一个分子为常数的分式的和的形式为______________.
【答案】(1)
(2),或
(3)
【分析】本题主要考查了分式的性质:
(1)把原式先变形为,再约分化简即可得到答案;
(2)把原式先变形为,进一步变形得到,再约分化简即可;根据题意可得的值为整数,则为整数,即可得到,解方程即可得到答案;
(3)利用完全平方公式把原式变形为,进一步变形得到,再约分化简即可得到答案.
【详解】(1)解:,
故答案为:;
(2)解:
,
∵的值为整数,
∴的值为整数,
∴为整数,
∴,
∴或;
(3)解:
,
故答案为:.
7.(1)不改变分式的值,使分式的分子与分母中各项的系数都是整数;
(2)不改变分式的值,使分式的分子与分母的最高次项的系数是正数;
(3)当满足什么条件时,分式的值:①等于0?②小于0?
【答案】(1);(2);(3)①,②
【分析】本题考查了分式的性质,分式的分子分母都乘以(或除以)同一个不为零的数,分式的值不变;分式的分子、分母、分式改变其中任意两个的符号,分式的值不变.
(1)根据分式的性质:分式的分子分母都乘以或除以同一个不为零的数,分式的值不变,可得答案;
(2)根据分式的分子、分母、分式改变其中任意两个的符号,分式的值不变,可得答案;
(3)根据解分式方程,可得答案;根据解不等式,可得答案.
【详解】解:(1)原式;
(2)原式;
(3)①∵,
∴由得,
解得:;
②,得,
解得:.
8.阅读下面材料后,解答问题.
分母中含有未知数的不等式叫分式不等式,如:;等,那么如何求出它们的解集呢?根据我们学过的有理数除法法则可知:两数相除,同号得正,异号得负,其字母表达式为:
(a)若,,则,若,,则;
(b)若,,则,若,,则.
请解答下列问题:
(1)①若,则或________;
②若,则________或________;
(2)根据上述规律,求解分式不等式的解集.
【答案】(1)①;②,
(2)
【分析】本题考查利用有理数除法法则解分式不等式.
(1)根据有理数的除法法则“两数相除,同号得正,异号得负”即可求解;
(2)易得与异号,可得两个不等式组,求解即可.
【详解】(1)解:①若,则a、b同号,
则或;
②若,则a、b异号,
则或;
故答案为:;,;
(2)(2)原不等式可转化为:
(1)或(2)
解(1)得:无解,解(2)得:
所以原不等式的解集是
压轴题型三:分式的新定义问题
9.定义:若分式A与分式的差等于它们的积.即,则称分式是分式A的“可存异分式”.如与.因为,.所以是的“可存异分式”.
(1)填空:分式B:________分式A:的“可存异分式”(填“是”或“不是”;).
(2)分式的“可存异分式”是______;
(3)已知分式是分式A的“可存异分式”.若整数使得分式A的值是正整数,请写出分式A的值;
【答案】(1)不是
(2)
(3)1,3,5;
【分析】本题考查了新定义,分式的混合运算,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)分别化简,,则,即可作答.
(2)设的“可存异分式”为,则,再运算,即可作答.
(3)因为分式是分式A的“可存异分式”,得,则,因为整数使得分式A的值是正整数,且,即可作答.
【详解】(1)解:依题意, ,
,
∴,
∴分式不是分式的“可存异分式”;
故答案为:不是
(2)解:设的“可存异分式”为,则,
∴,
∴
.
故答案为:.
(3)解:∵分式是分式A的“可存异分式”,
∴,
∴,
∴
;
∵整数使得分式A的值是正整数,,
∴时,,
时,,
时,,
∴分式A的值是1,3,5;
10.定义:如果一个分式能化成一个整式与一个分子为常数的分式的和的形式,那么称这个分式为“和谐分式”.如:,则是“和谐分式”.
(1)下列分式中,属于“和谐分式”的是______________(填序号).
①;②;③;④.
(2)将“和谐分式”化成一个整式与一个分子为常数的分式的和的形式.
(3)应用:先化简,并回答取什么整数时,该式的值为整数?
【答案】(1)①③④
(2)
(3)时,该式的值为整数.
【分析】本题考查了新定义运算,分式的混合运算,分式有意义的条件,理解“和谐分式”的定义是解题的关键.
(1)根据“和谐分式”的定义,对各式进行变形计算,即可解答;
(2)根据完全平方公式,进行变形计算,即可解答;
(3)将原式化简为,再变形为,从而可得当或时,分式的值为整数,进而可得,,或1,然后根据分式有意义时,,,,,即可解答.
【详解】(1)解:①;
②;
③;
④;
上列分式中,属于“和谐分式”的是①③④,
故答案为:①③④;
(2)解:
.
(3)解:
,
当或时,分式的值为整数,
,0,或,
分式有意义时,,,,,
,
时,该式的值为整数.
11.定义:若两个分式的和为n(n为正整数),则称这两个分式互为“n阶分式”,例如:
,则分式与互为“3阶分式”.
(1)分式与互为“________阶分式”;
(2)已知正数x,y满足,求证:分式与互为“2阶分式”;
(3)若分式与互为“1阶分式”(其中a,b均为正数),求的值.
【答案】(1)5
(2)详见解析
(3)
【分析】本题主要考查了新定义,分式的化简,解分式方程等知识点,弄清题中的新定义的含义是解决此题的关键.
(1)根据新定义计算即可得解;
(2)将代入得,求证计算结果为2即可;
(3)列出等式,再根据分式的运算法则计算即可得解.
【详解】(1)解:,
分式与互为“5阶分式”
故答案为:5;
(2)证明:把代入得,
,
与互为“2阶分式”;
(3)解:分式与互为”1阶分式”,
,
,
,即,
又为正数,
,
的值为.
12.定义:若分式A与分式的差等于它们的积.即,则称分式是分式A的“可存异分式”.如与.因为,.所以是的“可存异分式”.
(1)填空:分式________分式的“可存异分式”(填“是”或“不是”;)
(2)分式的“可存异分式”是________;
(3)已知分式是分式A的“可存异分式”.
①求分式A的表达式;
②若整数使得分式A的值是正整数,直接写出分式A的值;
(4)若关于的分式是关于的分式的“可存异分式”,求的值.
【答案】(1)不是
(2)
(3)①;②分式A的值是1,3,5;
(4)520
【分析】(1)根据“可存异分式”的定义进行判断即可;
(2)设的“可存异分式”为,根据定义得出,利用分式混合运算法则求出N即可;
(3)①根据“可存异分式”的定义列式计算即可;
②根据整除的定义进行求解即可;
(4)设关于的分式的“可存异分式”为M,求出,根据关于的分式是关于的分式的“可存异分式”,得出,求出,代入求值即可.
【详解】(1)解:∵,
,
∴,
∴分式不是分式的“可存异分式”;
故答案为:不是.
(2)解:设的“可存异分式”为,则,
∴,
∴
.
故答案为:.
(3)①∵分式是分式A的“可存异分式”,
∴,
∴,
∴
;
②∵整数使得分式A的值是正整数,,
∴时,,
时,,
时,,
∴分式A的值是1,3,5;
(4)解:设关于的分式的“可存异分式”为M,则:
,
∴
,
∵关于的分式是关于的分式的“可存异分式”,
∴,
整理得:,
解得:,
∴
.
【点睛】本题主要考查了分式混合运算的应用,新定义运算,解方程组,代数式求值,解题的关键是熟练掌握分式混合运算法则,准确计算.
压轴题型四:分式加减的应用
√满分技法
(1)同分母分式相加减的一般步骤:
①分母不变,把分子相加减若分子是多项式,则添加括号后相加减.②分子去括号、合并同类项.③把结果化成最简分式或整式;
(3) 异分母分式相加减的一般步骤:
①找出各分式的最简公分母,将各分式进行通分,化为同分母分式②按照同分母分式相加减的一般步骤进行计算。
(7) 异分母分式相加减时,为了减少错误,一般先把分母按某一字母降幂(或升幂)排列,并且使最高次项的系数为正,再将分母分解因式.
13.【提出问题】
已知,,分式的分子、分母都加上后,所得分式的值与相比是增大了还是减小了?
【观察发现】
观察下列式子:对于真分数,当分子、分母同时加上同一个大于0的数时,所得分数的值变大,即.
【探究验证】
(1)对于,我们可以用“作差法”进行证明:
.
,
,.
,即.
;
(2)由(1)我们可猜想与的大小关系是:_____,请你用“作差法”证明你的结论;
【拓展思考】
(3)若,时,(2)中的不等式是否依然成立?若不成立,请写出正确的式子;
【方法应用】
(4)已知甲、乙两船同时从港出发航行,设甲、乙两船在静水中的速度分别为、,水流速度为,两船同向航行1小时后立即返航,甲、乙两船返航所用时间分别为、,请比较,的大小,判断哪条船先返回港?并说明理由.
【答案】(2),见解析;(3)不成立,正确的应该是;(4)当返回为顺水时,乙船先返回,当返回为逆水时,甲船先返回,见解析
【分析】本题考查的是列代数式,分式的加减运算,分式的值的大小比较,理解题意,选择合适的方法解题是关键.
(2)根据作差法求解即可;
(3)根据作差法求解即可;
(4)分为当返回为顺水时,和当返回为逆水时,求出,即可求解.
【详解】解:(2),理由如下:
,
∵,,
∴,,
∴,即,
∴.
(3)不成立,正确的应该是.
理由如下:根据(2)可得,
∵,,
∴,,
∴,即,
∴.
(4)当返回为顺水时,,.
,
∵,
∴,即.
当返回为逆水时,,.
∵,
∴,即.
所以当返回为顺水时,乙船先返回,当返回为逆水时,甲船先返回.
14.【问题提出】
我们在分析解决某些数学问题时,经常要比较两个数或式的大小,其中,“作差法”就是常用方法之一,即要比较M与N的大小,只要作出它们的差.
(i)若,则;(ii)若,则;(iii)若,则;
【尝试应用】
(1)比较图中两个长方形周长的大小;
(2)若,,且,试比较代数式与的大小,
【联系生活】
(3)在某次1000米长跑中,甲同学前半程以速度匀速跑,后半程以速度为速跑.乙同学前一半时间以速度匀速跑,后一半时间以速度匀速跑,请问谁先到达终点?
【答案】(1)第一个长方形的周长大于第二个长方形的周长;(2);(3)乙先到达终点.
【分析】(1)表示出两个长方形的周长,运用“作差法”即可比较大小;
(2)运用“作差法”计算,综合运用完全平方公式,提公因式和公式法进行因式分解,最后得到根据,,得到,即可解答;
(3)先计算甲同学所需时间:,乙同学所需时间为,再计算,根据,,得到,即可得到,从而解答.
【详解】(1)第一个长方形的周长为:,
第二个长方形的周长为:,
∵
,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
∴第一个长方形的周长大于第二个长方形的周长;
(2)∵,
∴,,
∴
,
∵,,,
∴,
∴;
(3)甲同学所需时间:,
设乙同学所需时间为x,则,
解得:,
即乙同学所需时间为,
∵
,
∵,,,
∴,
∴,
∴乙先到达终点.
【点睛】本题考查列代数式,整式的加减,分式的加减,运用完全平方公式进行变形计算,因式分解,判断式子的正负,掌握“作差法”是解题的关键.
15.(阅读理解)
我们在分析解决某些数学问题时,经常要比较两个数或代数式的大小,而比较两个数或代数式的大小一般要进行转化,其中“作差法”就是常用的方法之一.其依据是不等式(或等式)的性质:若,则;若,则;若,则.
例:已知,其中,求证:.
证明:,
因为,所以,故.
【新知理解】
(1)比较大小:______.(填“>”,“=”,“<”)
【问题解决】
(2)甲、乙两个平行四边形,其底和高如图所示,其面积分别为,请比较的大小关系.
【拓展应用】
(3)小亮和小莹同去一家水果店购买苹果,两人均购买了两次,两次购买苹果的单价不同,两人的购货方式也不同.小亮每次购买1千克,小莹每次花10元钱购买.设两人第一次购买苹果的单价均为m元/千克,第二次购买苹果的单价均为n元/千克(m,n是正数,且),试分析小莹和小亮谁的购货方式更合算?
【答案】(1)(2)(3)小莹的购货方式更合算,理由见解析
【分析】此题考查了作差法比较两个数的大小,多项式乘以多项式,整式加减运算、分式加减法的应用,正确理解题意是解题的关键.
(1)根据题中的方法作差解答;
(2)先分别表示出两个平行四边形的面积,再利用作差法计算判断;
(3)先分别表示两人两次购买苹果的平均单价,再用作差法计算比较大小即可判断.
【详解】(1)∵,
∴,即
故答案为:;
(2),
,
.
,
,
,即.
(3)小亮两次购买苹果共花费元,两次购买苹果的平均单价为元/千克;
小莹两次购买苹果共花费20元,两次购买苹果的平均单价为元/千克;
,
m,n是正数,且,
,
,
小莹的购货方式更合算.
16.阅读:在分式中,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”,例如:,这样的分式就是假分式;当分子的次数小于分母的次数时,我们称之为“真分式”,例如:,这样的分式就是真分式,我们知道,假分数可以化为带分数,例如:.类似地,假分式也可以化为“带分式”,即整式与真分式的和的形式,例如:
;
.
请根据上述材料,解答下列问题:
(1)填空:①分式是______分式(填“真”或“假”).
②把下列假分式化成一个整式与一个真分式的和(差)的形式:
______+______.
(2)把分式化成一个整式与一个真分式的和(差)的形式,并求x取何整数时,这个分式的值为整数.
(3)一个三位数m,个位数字是百位数字的两倍.另一个两位数n,十位数字与m的百位数字相同,个位数字与m的十位数字相同.若这个三位数的平方能被这个两位数整除,求满足条件的两位数n.
【答案】(1)①真;②,
(2),或或或
(3)36
【分析】(1)①根据真分式的定义判断即可;②根据材料中的方法变形即可得到结果;
(2)原式利用材料中的方法变形,即可确定出分式的值为整数时整数的值;
(3)设三位数的百位数字为,十位数字为,然后表示出,的表达式,再计算,然后利用材料中的方法变形,进行讨论即可.
【详解】(1)解:①的分子的次数小于分母的次数,
∴分式是真分式,
故答案为:真;
②,
故答案为:,;
(2)解:
若这个分式的值为整数,
则或或或,
∴或或或;
(3)解:设三位数的百位数字为,十位数字为,
则个位数字为,,,
,
,
,
,
,
当时,
为正整数,
,
当时,且为正整数,
不可能为整数,
.
【点睛】此题考查了分式的混合运算,熟练掌握运算法则是解本题的关键.
1.已知.
(1)当x取何值时,该分式无意义?
(2)当x取何值时,y的值是0?
(3)当x取何值时,y的值是负数?
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题主要考查的是分式的值,熟练掌握分式无意义的条件,分式值为零的条件,以及分式为负数的条件是解题关键.
(1)根据分式无意义的条件,分母为0求解即可;
(2)根据分式值为0的条件:分子为0,分母不为0求解即可;
(3)先判断分子非负,则问题转化为分母小于0求解即可.
【详解】(1)解:由题意得,,
解得:
∴当时,分式无意义;
(2)解:由题意得,
则,,
∴;
(3)解:由题意得,,
∵,
∴,,
解得:.
2.已知,且满足.
(1)求的值;
(2)求的值.
【答案】(1)17
(2)7
【分析】本题考查代数式求值,分式的求值:
(1)根据,得到,整体代入法进行求解即可;
(2)等式两边同时除以,得到,利用完全平方公式进行求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴
;
(2)∵,,
∴,
∴,
∴,
∴.
3.已知,代数式:,,.
(1)因式分解;
(2)在,,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.
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】本题主要考查了分解因式,化简分式:
(1)提取公因式分解因式即可;
(2)分选择A、B,选择A、C,选择B、C三种情况,把选择的两个式子分别作为分子和分母组成分式,再化简分式即可.
【详解】(1)解:;
(2)解:选择A、B,则所得分式为或;
选择A、C,则所得分式为或;
选择B、C,则所得分式为或.
4.阅读材料:我们知道,分子比分母小的分数叫做“真分数”:分子比分母大,或者分子、分母同样大的分数,叫做“假分数”.类似的,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”.例如:、这样的分式就是假分式;如:、这样的分式就是真分式,假分数可以化成(即)带分数的形式,类似的;假分式也可以化为带分式(即整式与真分式相加).
如:;.
根据上面材料回答下列问题:
(1)分式是______;(填“真分式”或“假分式”)
(2)假分式可化为带分式形式______;如果分式的值为整数,则满足条件的整数x是______;
(3)将假分式化为带分式.
【答案】(1)真分式
(2);或或或;
(3)
【分析】本题主要考查了分式的约分:
(1)根据当分子的次数小于分母的次数时,我们称之为“真分式”,假分式化为带分式的方法,即可求解;
(2)仿照题意可得,则是整数,据此可得或,解之即可得到答案;
(3)把原式先变形为,再仿照题意进行求解即可.
【详解】(1)解:由题意得,分式是真分式;
(2)解:;
∵的值是整数,
∴是整数,
∴是整数,
∴或,
∴或或或;
(3)解:
.
5.某物流公司自主研发智能配送机器狗,将在一楼仓库和二楼分拣中心执行配送任务.如图,公司东侧设置单向上行电动扶梯,西侧设置单向下行电动扶梯,电动扶梯的长度均为,其运行速度均为当扶梯静止时,机器狗上行、下行的速度分别为,.规定:①工作期间电动扶梯始终处于运行状态;②机器狗只可选择一侧的扶梯,并在一楼和二楼间进行一次往返,视为完成一次配送任务.
(1)假如机器狗选择西侧扶梯运行时完成一次配送任务,求所需时间;(用含,的代数式表示)
(2)请你判断一楼仓库设置在公司哪一侧,使得机器狗的配送效率更高?并说明理由.
【答案】(1)
(2)机器狗选择从东侧扶梯运行时完成一次配送任务配送效率更高;理由见解析
【分析】本题主要考查了分式加减运算的应用,解题的关键是根据题意列出算式,熟练掌握分式加减运算法则.
(1)根据速度、路程、时间关系,分别求出机器狗上行所用时间和下行所用时间,然后相加即可;
(2)先求出机器狗选择东侧扶梯运行时完成一次配送任务,所需时间,然后与解析(1)中求出的时间进行比较即可.
【详解】(1)解:机器狗从西侧扶梯上行需要的时间为:,
机器狗从西侧扶梯下行需要的时间为:,
机器狗选择西侧扶梯运行时完成一次配送任务,所需时间为:
;
(2)解:机器狗选择从东侧扶梯运行时完成一次配送任务,配送效率更高;理由如下:
机器狗从东侧扶梯上行需要的时间为:,
机器狗从东侧扶梯下行需要的时间为:,
机器狗选择东侧扶梯运行时完成一次配送任务,所需时间为:
,
∵,
,
∵,
∴,
即,
∵,,
∴,
即,
∴机器狗选择从东侧扶梯运行时完成一次配送任务,所需时间较少,配送效率更高.
6.某地产公司推出“主房+多变入户花园”的两种户型.即在图1中边长为米的正方形主房进行改造.
户型一是在主房两侧均加长米.阴影部分作为入户花园,如图所示.
户型二是在主房一边减少米后,另一边再增加米,阴影部分作为入户花园,如图所示.
解答下列问题:
(1)设户型一与户型二的主房面积差为,入户花园的面积差为,试比较和的大小,并说明理由;
(2)若户型一的总价为万元,户型二的总价为万元,试判断哪种户型(包括入户花园)的单价较低,并说明理由.
【答案】(1),理由见解析
(2)户型二的单价较低,理由见解析
【分析】()根据图形分别表示出户型一的主房面积和户型二的主房面积,进而求出,再分别求出户型一的入户花园的面积和户型二的入户花园的面积,求出,最后利用作差法比较即可;
()分别求出户型一和户型二的单价,再利用作差法比较即可;
本题考查了列代数式,整式的加减和分式加减的应用,掌握整式和分式的运算法则是解题的关键.
【详解】(1)解:,理由如下:
由题意得,户型一的主房面积为平方米,户型二的主房面积为平方米,
∴平方米,
户型一的入户花园的面积为平方米,
户型二的入户花园的面积为平方米,
∴平方米,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(2)解:户型二的单价较低,理由如下:
户型一的单价为:万元平方米,
户型二的单价为:万元平方米,
∵
,
∵,
∴,,,
∴,
即,
∴户型二的单价较低.
7.【阅读理解】在比较两个数或代数式的大小时,解决策略一般是利用“作差法”,即要比较代数式M,N的大小,只要作出差,若,则;若,则;若,则.
【解决问题】
(1)若,则______0(填“”“”或“”);
(2)已知,,当时,比较A与的大小,并说明理由;
(3)小王和小张的加油习惯不同,小王每次加300元的油(油箱未加满),而小张每次都把油箱加满.现实生活中油价常有变动,现以两次加油为例来研究,设第一次油价为x元/升,第二次油价为y元/升.
①小王两次加油的平均单价为______元/升,小张两次加油的平均单价为______元/升(用含x,y的代数式表示,化简结果);
②请通过计算判断,小王和小张的两种加油方式中,哪种平均单价更低?
【答案】(1)
(2);
(3)①,;②小王加油的平均单价更低.
【分析】(1)根据分式的基本性质化简得到,进而求解;
(2)化简,由可得,进而求解;
(3)①根据加油量=费用÷油的单价,平均单价=两次加油花的钱÷两次加油的总量列代数式即可;
②用小王的平均油价减去小张的平均油价,如果大于0则小张的省钱,如果小于0则小王的省钱,等于0则费用一样;
【详解】(1)解:,
,
,
则,
,
故答案为:;
(2)解:∵,,
∴
,
∵,∴,∴,即;
(3)解:①小王两次所加油的平均单价为:
元/升;
设小张油箱加满能加a升.
小张两次加油的平均单价为元/升;
故答案为:,;
②,
∵,,
∴当时,,即,
两种加油方式的平均单价相同;
当时,
即,即,
答:小王加油的平均单价低,小王的加油方式更省钱.
【点睛】本题考查分式的基本性质,解题关键是掌握分式的基本性质,通过题干方法作差求解.
8.阅读下面的解题过程:
已知,求的值.
解:由知,所以,即
所以:
所以的值为
该题的解法叫“倒数法”,请你也利用“倒数法”解决下列问题:
(1)已知,求的值;
(2)若,求的值;
(3)拓展:已知,,,求的值.
【答案】(1);
(2);
(3).
【分析】本题考查了分式的运算、运用完全平方公式分解因式,解决本题的关键是理解题目给出的解题思路,仿照例题的解题思路解题.
根据可得,根据求出的值,可得;
仿照例题先求倒数可得:,根据可求的值,可得;
仿照例题求倒数可得:,,,可得,所以可得,利用倒数法可得.
【详解】(1)解:,可知,
,
,
,
;
(2)解:,可知,
,
,
,
,
;
(3)解:,,,可知,,,
,,,
,,,
,
,
,
.
9.设n为正整数,且,
,
…
.
(1)求证:;
(2)若,求正整数a,b的值.
【答案】(1)见解析
(2)或或或
【分析】本题考查分式的化简,整数解.
(1)运用分式的运算法则计算即可;
(2)由(1)可得:,,从而.设,,上式可变形为,即,根据a,b,s,t为正整数可知为正整数可得t的值,即可解答.
【详解】(1)
(2)由(1)可得:,,
∵
∴,
设,,
则,即,
故,
由a,b为正整数可知s,t为正整数,
则为整数,
∴或或或,
∴或或或,
则或或或.
10.观察下列等式:,,,
把以上三个等式两边分别相加得:.
这种求和的方法称为裂项求和法:裂项法的实质是将数列中的每项分解,然后重新组合,使之能消去一些项,最终达到求和的目的.
(1)猜想并写出:=______.
(2)规律应用:计算:;
(3)拓展提高:计算:.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)逆用分式的减法法则计算即可.
(2)根据(1)的特点,裂项后求和,注意其中的规律,清楚被销项和保留项,计算即可.
(3)把分母的各数中各提取2,转化成(2)式问题计算即可.
【详解】(1)∵=,
故答案为:.
(2)
=
=
=.
(3)
=
=
=
=
=.
【点睛】本题考查了分式的加减混合运算,正确找到规律,灵活运用规律是解题的关键.
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