内容正文:
分式及其基本性质 知识归纳与题型总结
思 维 导 图
培 优 讲 练
考点01 分式的概念
考点梳理
1. 一般地,如果A,B表示两个整式,并且B中含有字母,那么式子,B叫做分式.分式中,A叫做分子,B叫做分母.
2. 一个式子是分式需要满足的三个条件
(1)是形如的式子;
(2)A,B为整式;
(3)分母B中含有字母.
典例引领
考向01 分式的判断
【例1】下列代数式是分式的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A、属于整式,不是分式,不符合题意;
B、属于整式,不是分式,不符合题意;
C、的分母是含字母的整式,符合分式定义,是分式,符合题意;
D、属于整式,不是分式,不符合题意.
考向02 分式的规律性问题
【例2】杨辉三角形又称贾宪三角形,因首现于南宋杰出数学家杨辉的《详解九章算法》而得名,它的排列规律如图所示:在第一行中间写下数字1;在第二行写下两个1,和第一行的1形成三角形;随后的每一行,第一个位置和最后一个位置的数都是1,其他的每个位置的数都是它左上方和右上方的数之和.若从杨辉三角形的第三行起,每行第3个位置的数依次组成一系列新的数,依次记作,由图可知若,则( )
A.2025 B.2026 C.2027 D.2028
【答案】B
【分析】根据题中数据,发现规律,再由裂项相消的方法求和后解方程即可得到答案.
【详解】解:由题意可知,的规律是,
则,
,
,
解得.
考向03 按要求构造分式
【例3】甲、乙两地相距.小智原计划骑自行车从甲地到乙地,需用时;后因赶时间,改乘公交车前往,结果提前到达乙地.公交车的速度(单位:)是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意得出公交车的实际行驶时间,再利用速度=路程÷时间列代数式即可
【详解】∵甲、乙两地相距,原计划用时,公交车提前到达,
∴公交车实际用时为,
∵速度=路程÷时间,
∴公交车的速度为,
对点提升
【对点1】下列代数式,其中是分式的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据分式的定义进行判断即可,需注意是常数,不是字母.
【详解】解:根据分式的定义,可知,,,,中,只有是分式,其余的三个均为整式.
【对点2】在计算分式的值时,若x分别取2026,2025,2024,…,2,1,0,1,,,…,,,,再将所得结果相加之和等于( )
A. B.2026 C.2027 D.
【答案】A
【分析】先求出若x分别取,所得结果相加之和等于,时分式值为,进而计算加法即可.
【详解】解:当(a为正整数)时,,当时,,
∴若x分别取,所得结果相加之和等于,
当时,,
∴若x分别取2026,2025,2024,…,2,1,0,1,,,…,,,,所得结果相加之和等于.
【对点3】《梦溪笔谈》中有一段关于行军运粮的记载,其大意为:在行军中,每个民夫最多可以携带斗(斗=升)粮食,一个士兵最多可以携带斗粮食,每个士兵和民夫平均每天各消耗升粮食.若每个士兵雇佣个民夫随其一同行军,则在没有其他粮食补充的情况下,背负的粮食最多可以支持_______天的行军.
【答案】
【分析】将斗换算为升,计算出个民夫和个士兵携带的总粮食为升,再结合总人数得出每天消耗升,最后用总粮食除以日消耗量,约分后可得到行军天数.
【详解】解:据题可知, 每个士兵与个民夫共可携带粮食升,
每天消耗的粮食为升,
则背负的粮食最多可以支持天.
考点02 分式有、无意义的条件
考点梳理
1. 分式有意义的条件:分式的分母不等于0.
2. 分式无意义的条件:分式的分母等于0.
3. 分式的值为正数的条件是分子、分母同号.
4. 分式的值为负数的条件是分子、分母异号.
典例引领
考向01 分式无意义的条件
【例1】当时,下列分式无意义的是()
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据分式无意义的条件,即分母的值为,将代入各选项的分母计算,找到分母为的选项即可.
【详解】解:∵分式无意义的条件是分母等于,
将代入各选项的分母计算:
对于A:分母,该分式无意义,符合题意;
对于B:分母,该分式有意义,不符合题意;
对于C:分母,该分式有意义,不符合题意;
对于D:分母,该分式有意义,不符合题意,
故选:A.
考向02 分式有意义的条件
【例2】若分式有意义,则x应满足的条件是______.
【答案】
【分析】分式有意义的条件是分母不为零,据此求解即可.
【详解】解:∵分式有意义,
∴,
解得.
对点提升
【对点1】根据下列表格中的信息,y代表的分式可能是( )
x
…
0
1
2
…
y
…
*
0
*
无意义
*
…
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据分式无意义的条件及分式的值为0的条件即可判断.
【详解】解:A、当时,分母,有意义,当时,分子,分母,无意义,故选项不符合题意;
B、当时,分母,无意义,当时,分子,分母,的值为0,故选项符合题意;
C、当时,分母,有意义,当时,分子,分母,的值不为0,故选项不符合题意;
D、当时,分母,无意义,当时,分子,分母,的值不为0,故选项不符合题意;
【对点2】函数中,自变量的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查分式函数自变量的取值范围,用到的知识点为分式的分母不为0,只需令分母不等于0求解即可.
【详解】解:∵该函数是分式,分式的分母不能为0,
∴,
解得,
即自变量的取值范围是.
考点03 分式的值为0的条件
考点梳理
1. 当分式的分子为0,分母不为0时,分式的值为0.
2. 分式的值是在分式有意义的前提下才可以考虑的,所以使分式的值为0的条件是且,两者缺一不可.
典例引领
考向01 分式的值为0的条件
【例1】下列分式的值可以为0的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了分式值为0的条件,根据分式值为0需满足分子为0且分母不为0,逐项分析各选项即可.
【详解】解:分式值为0的条件为:分子等于0,且分母不等于0,
选项,,的分子分别为,,,均恒不为,
这三个选项的分式的值不可能为,
对选项:令分子,解得,
当时,分母,
当时,该分式的值为,满足条件,
故选:.
对点提升
【对点1】当___________时,分式的值为0.
【答案】1
【分析】根据分式值为0时分子为零且分母不为零即可求解.
【详解】解:根据题意,要使分式的值为0,需满足,
由,解得,
当时,,
.
考点04 分式的基本性质
考点梳理
1. 分式的分子与分母乘(或除以)同一个不等于0的整式,分式的值不变.
2. 用式子表示为,,其中A,B,C是整式.
典例引领
考向01 分式的求值
【例1】已知,则代数式的值为________.
【答案】
【分析】将所求代数式拆分变形,再把已知条件整体代入计算即可得到结果.
【详解】解:∵,
∴.
考向02 求分式值为正(负)数时未知数的取值范围
【例2】若分式的值为正数,则x的取值范围是___________.
【答案】
【分析】根据分式值为正数可确定分母为负数,由此求解即可.
【详解】解:因为分式的值为正数,
而分子为是负数,可知分母为负数,
即,解得,
的取值范围是.
考向03 求使分式值为整数时未知数的整数值
【例3】当正整数________时,分式的值也为整数.
【答案】1
【分析】本题考查分式的值为整数的参数求解,核心方法为分离常数法,将分式拆分为整式和分子为常数的最简分式,解题的关键是利用”除数为被除数的约数”确定参数的可能取值,再结合参数的取值范围筛选出符合题意的解.先对分式进行恒等变形,化为整式与最简分式的和,根据分式的值为整数,得到是2的正约数,结合为正整数的条件求解.
【详解】解:对分式变形:
分式的值为整数,为正整数,
为整数,即是2的正约数.
2的正约数为1,2,
当时,解得, 符合正整数题意:
当时,解得, 不是正整数,舍去.
故答案为:1.
考向04 判断分式变形是否正确
【例4】在①,②,③,④这几个等式中,从左到右的变形一定正确的有______.
【答案】②④
【分析】本题考查分式的基本性质,根据分式基本性质中,同乘的整式必须不为0的要求,逐一判断变形是否正确即可.
【详解】分式的基本性质为:分式的分子与分母同乘(或除以)一个不等于0的整式,分式的值不变,据此逐一判断:
①,当时,该变形不成立,故①错误;
②,分式有意义,则,分子分母同乘不等于0的整式,变形成立,故②正确;
③,当时,该变形不成立,故③错误;
④,由平方的非负性得,因此,分子分母同乘不等于0的整式,变形成立,故④正确.
考向05 求使分式变形成立的条件
【例5】已知为大于的实数,要使等式成立,则内应填入( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了分式的性质,根据题意两边同乘,得,即可求解.
【详解】解:∵,且保证,
∴两边同乘,得,
∴.
故选:C.
考向06 利用分式的基本性质判断分式值的变化
【例6】如果把分式中的x、y同时扩大到原来的2倍,那么分式的值( )
A.扩大到原来的2倍 B.缩小到原来的倍
C.不变 D.缩小到原来的倍
【答案】A
【分析】把原分式中的x、y分别用替换,求出新分式的结果即可得到答案.
【详解】解:把分式中的x、y同时扩大到原来的2倍后得到的分式为,
∴新分式的值是原分式的值的2倍,即分式的值扩大到原来的2倍.
考向7 将分式的分子分母的最高次项化为正数
【例7】不改变分式的值,使分子、分母的最高次项的系数为正,则 __________.
【答案】
【分析】根据分式的基本性质计算即可.
【详解】解:.
考向8 将分式的分子分母各项系数化为整数
【例8】将分式中分子、分母系数化为整数,结果为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】要将分式的分子、分母的系数化为整数,需要找到分子、分母中各项系数的分母的最小公倍数,然后根据分式的基本性质,将分子、分母同时乘以这个最小公倍数.
【详解】解:.
对点提升
【对点1】若,则的值______.
【答案】
【分析】由条件可知,将代入所求分式计算可得答案.
【详解】解:∵,
∴,
∴.
【对点2】分式的值为正数的条件是( )
A. B.且 C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了分式的值,熟练掌握分式的性质是解题的关键.
本题需根据分式值为正数的符号法则,结合分母不为0的限制条件求解;
【详解】解:∵分式的值为正数,
又∵(分母不能为0,故),
∴分子
解不等式:
两边同时除以,不等号方向改变,得
综上,且;
故选:B;
【对点3】已知分式的值为整数,则所有满足条件的整数的值为___________.
【答案】
【分析】先对分式进行化简,再结合整数的条件分别求解即可.
【详解】解:分式,
∵该分式的值为整数,且为整数,
∴为整数,
∴当时,,分式的值为是整数,
当时,,分式的值为是整数,
当时,,分式的值为是整数,
当时,,分式的值为是整数,
综上,所有满足条件的整数的值为.
【对点4】下列等式从左到右的变形正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据分式的性质和因式分解逐一判断各选项变形是否正确即可.
【详解】解:分式的基本性质为:分式的分子与分母同乘或除以一个不等于0的整式,分式的值不变,
对各选项逐一判断:
A选项,变形为不符合分式基本性质,例如时,左边为,右边为,左右不相等,A错误.
B选项,原式有意义则,且,
,B错误,
C选项,原式有意义则,
,变形正确,C正确,
D选项,当时,,此时右侧分母为,无意义,变形未保证所乘整式不为,不符合分式基本性质,D错误.
【对点5】无论取何值,分式的值始终保持不变,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了分式的值,由于分式值恒不变,可设其值为常数,进而根据多项式恒等条件列出方程求解.
【详解】解:∵分式值恒不变,
∴设(为常数),
则,
整理得,
∵该等式对任意恒成立,
∴系数对应相等:,,
由得,
代入得,
∴
故选:C.
【对点6】如果把分式中的和都扩大3倍,那么分式的值( )
A.扩大3倍 B.缩小3倍 C.扩大6倍 D.不变
【答案】D
【分析】本题考查分式的基本性质,将扩大3倍后的x,y代入原式,化简后与原分式比较即可得到结果.
【详解】解:∵把和都扩大3倍后,得到新分式为,
∴新分式与原分式相等,分式的值不变.
【对点7】不改变分式 的值,使分子、分母最高次项的系数为正数,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了分式的基本性质,把分子与分母同时乘以即可得到答案.
【详解】解:.
故选:D
【对点8】分式的分子和分母同时乘以2,得到__________.
【答案】
【分析】本题主要考查分式的性质,熟练掌握分式的性质是解题的关键;根据分式的基本性质,分子和分母同时乘以同一个非零数,分式的值不变,据此进行求解即可.
【详解】解:分子乘以2得,分母乘以2得,因此得到的新分式为;
故答案为.
考点05 约分、最简分式
考点梳理
1. 根据分式的基本性质,把一个分式的分子与分母的公因式约去,叫做分式的约分.
(1)约分的定义:约去分式的分子与分母的公因式,不改变分式的值,这样的分式变形叫做分式的约分.
(2)确定公因式要分为系数、字母、字母的指数来分别确定.
①分式约分的结果可能是最简分式,也可能是整式.
②当分子与分母含有负号时,一般把负号提到分式本身的前面.
③约分时,分子与分母都必须是乘积式,如果是多项式的,必须先分解因式.
(3)规律方法总结:由约分的概念可知,要首先将分子、分母转化为乘积的形式,再找出分子、分母的最大公因式并约去,注意不要忽视数字系数的约分.
2. 分子与分母没有公因式的分式,叫做最简分式.
典例引领
考向01 约分
【例1】.括号内填___________.
【答案】
【详解】解:因为,
故答案为:.
考向02 最简分式
【例2】下列分式中,属于最简分式的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】最简分式的定义判断,即分子与分母没有公因式的分式为最简分式,对各选项因式分解约分后即可得到结果.
【详解】解:∵ 分子与分母没有公因式的分式是最简分式.
对选项A:,分子分母有公因子,不是最简分式.
对选项B:,分子可变形为,与分母没有公因式,无法约分,是最简分式.
对选项C: ,
,分子分母有公因式,不是最简分式.
对选项D:,
,分子分母有公因式,不是最简分式.
对点提升
【对点1】若,则的值为__________.
【答案】
【分析】根据已知比例关系得到与的关系式,代入所求分式化简求值即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴.
【对点2】下列各式中,是最简分式的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】最简分式是分子与分母没有公因式的分式.
【详解】解:∵选项A中,是整式,不是分式,
选项B中,的分子分母含有公因式,可约分为,不是最简分式,
选项C中,的分子和分母没有公因式,是最简分式.
选项D中,,原分式的分子分母含有公因式,不是最简分式.
好 题 冲 关
能力提升
1、 选择题
1.在函数中,自变量x的取值范围是( )
A. B. C.且 D.且
【答案】C
【分析】用二次根式被开方数非负、分式分母不为0的性质列不等式求解.
【详解】要使函数有意义,需同时满足两个条件:
二次根式的被开方数是非负数,分式的分母不能为0,
∴,
解得:且.
2.如果分式中的的值同时扩大到原来的3倍,那么分式的值( )
A.保持不变 B.扩大到原来的9倍
C.扩大到原来的3倍 D.缩小到原来的
【答案】C
【分析】将x,y同时扩大3倍后代入原分式化简,再和原分式比较即可得到结果.
【详解】解:将和分别替换原分式中的和,
∵
∴新分式的值是原分式的倍,即分式的值扩大到原来的倍.
3.能使等式成立的的取值范围是( )
A.且 B. C. D.
【答案】C
【详解】解:∵等式成立,
∴,
解得.
4.能使等式成立的的取值范围是( )
A. B.且 C. D.
【答案】D
【分析】根据二次根式的被开方数是非负数,且分式分母不能为零,据此即可解答.
【详解】解:∵等式成立,
∴且,
∴.
5.已知,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题为分式化简求值题,先化简分子,再用平方差公式分解分母,约分后整体代入已知条件计算即可.
【详解】解:
∵
∴原式
6.若,则分式的值等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】将化为,根据计算即可.
【详解】解:
.
7.下列分式是最简分式的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据最简分式的定义,即分子与分母没有公因式的分式,对每个选项进行分析,判断是否存在公因式即可得到答案.
【详解】解:A、对于,∵分子分母有公因式,约分后得,∴不是最简分式;
B、对于,∵分子分母有公因式,约分后得,∴不是最简分式;
C、对于,∵分母不能分解因式,分子与分母没有公因式,∴是最简分式;
D、对于,∵,分子分母有公因式,约分后得,∴不是最简分式.
综上,答案选C.
8.给定一列数,我们把这列数中第一个数记为,第二个数记为,第三个数记为,以此类推,第n个数记为(n为正整数).已知,并规定:,如:,,以下结论中,正确的个数为( )
①;
②若,则;
③若,则;
④若的值为整数,则满足条件的整数共有6个.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【分析】先根据递推公式得到数列6个数为一个周期循环的规律,再逐一判断每个结论即可,找到周期规律是解题关键.
【详解】解:∵,,,
∴,,,,,,
∴ 该数列每6个数为一个周期循环.
∵ ,
∴ ,故①正确;
∵,,,
∴,即
∴,故②正确;
∵ 一个周期内,
∴,解得,
∵,
∴,故③错误;
∵,
∴,,
则
∵ 原式为整数,为整数,
∴是的约数,即,
∴
又∵分式的分母不能为0,
∴,
∴,
舍去,共5个满足条件的整数,故④错误;
综上,正确的结论共2个.
9.定义:我们将能使方程成立的数对称为“的倒立数对”.例如:当,时,成立,则是“的倒立数对”.
若是“的倒立数对”,且,,当分式的值为整数时,符合条件的的整数值有( )
A.个 B.个 C.个 D.个
【答案】B
【分析】由是“的倒立数对”,得到,推出,根据,,得到,,推出,则,再化简所求式子得到,即可求解.
【详解】解:是“的倒立数对”,
如果,那的值可以是,吗?
,
,,
,,
,,
,
,
分式的值为整数,
的整数值为,,
,
即的整数值有,,共个,
故选:B.
10.已知两个多项式,将、进行加减乘除运算.
①已知,若关于的方程无解,则.
②若为非零整数,且为整数,则满足条件的的值的和为.
③若,则.
④若,则x的取值范围为.
以上说法中正确的个数有( )个.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】本题需逐个判断四个结论的正误,通过整式化简,结合一元一次方程无解的条件,分式整数解,完全平方公式,绝对值的性质逐一验证,最终统计正确个数得到结果.
【详解】已知,,逐个判断:
①计算
方程整理得
∵一元一次方程无解时,一次项系数为,即,得
∴①正确.
②计算
∵为非零整数,约去得
∵分式值为整数,
∴是的整数约数,即
解得,均满足分母不为
∴的和为,②正确.
③计算
∵,
∴
∵,两边除以得
∴
∴③错误.
④令,原方程变为
当时,,等式成立
代入得
解得,∴④正确.
综上,正确的结论共个,故选C.
2、 填空题
11.要使式子有意义,则x的取值范围是______.
【答案】且
【分析】根据二次根式被开方数为非负数,分式分母不为0,列不等式组求解即可.
【详解】解:式子有意义
解不等式,移项得,系数化为得.
解不等式,得.
综上,的取值范围是且.
12.函数的自变量的取值范围是____________.
【答案】且
【分析】根据二次根式的被开方数为非负数,分式的分母不为零,列出不等式组求解即可.
【详解】解:根据二次根式和分式有意义的条件,可得:,
解,得,
解,得,即,
综上可得,自变量的取值范围是且.
13.已知,则的值为_______.
【答案】
【分析】通过对已知等式变形得到的值,再利用完全平方公式变形所求分式,即可计算出结果.
【详解】解:,可知,,
∴,
整理,得,
方程两边同时除以得:,
∴,
∴,
∴.
14.已知a,b为正整数,且整除,则的最大值与最小值之和为________.
【答案】20
【分析】设,整理得,由a,b为正整数,得且,即,故.代入到中进行计算,进而即可求解.
【详解】解:由题意得,设(为正整数),
∴
∴,
∵为正整数,且为正整数,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
∴当时,,
当时,,
当时,,
当时,,
∴最小值为1,最大值为19,
∴两者之和为.
15.已知的计算结果是整数,则整数n的值有______个.
【答案】
10
【分析】本题考查有理数的乘方,根据有理数乘方运算法则进行计算即可.通过分解3200的质因数,将原式化为指数形式,分析指数满足整数的条件,确定n的取值范围并计数.
【详解】解:∵,
∴.
当时, ;
当时, .
∴.
∵该式为整数,n为整数,
∴整数n共10个值.
故答案为:10.
3、 解答题
16.将下列分式化简
(1)
(2)
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)约去分子,分母的最大公因式即可;
(2)先分解因式,然后约分计算即可;
【详解】(1)解:;
(2)解:;
17.小亮根据学习函数的经验,对函数的图象和性质进行了探究,下面是他的探究过程.
…
2
3
4
5
…
…
3
4
5
0
…
(1)函数的自变量x的取值范围是______;
(2)如表是y与x的几组对应值:其中m的值为_______;n的值为_______;
(3)在下面的平面直角坐标系中,画出该函数图象:
(4)根据函数图象,直接写出方程的解为_______.
【答案】(1)
(2)0,1
(3)见解析
(4)或
【分析】(1)根据分式的分母不能为0求解;
(2)令求出的值,令求出的值;
(3)将表格中的点在平面直角坐标系中描出来,用平滑的曲线连接即可;
(4)的解为函数与交点的横坐标.
【详解】(1)解:,
.
(2)解:令,则,
,
,
,
;
令,则,
.
(3)解:如图所示.
(4)解:函数的图象如图所示,
由图可得:交点坐标为,,
∴方程的解为或.
18.定义:分式的分子或分母中含有分式,这样的分式叫做繁分式,例如像这样,的分式称为繁分式.利用分式的基本性质可以把繁分式化简为最简分式,例如化简时,繁分式的分子分母同乘得到;若实数m,n满足,.
(1)____________(用含t的式子表示);
(2)求证:不论t取何值,分式化简后都为一个定值,并求出该定值.
【答案】(1)
(2)证明见解析,定值为
【分析】(1)直接把,代入所求式子中约分即可得到答案;
(2)根据题意可证明,把式子变形为,再把代入化简即可证明结论.
【详解】(1)解:∵,,
∴;
(2)证明:∵,
∴,
∴
,
∴不论t取何值,分式化简后都为一个定值,且;
19.关于x,y的二元一次方程(a,b,c为常数,且),若系数满足,则称这个方程为“幂系数”方程.例如:方程,其中,,满足,所以方程是“幂系数”方程;由两个“幂系数”方程组成的方程组称作“幂系数”方程组.根据上述规定,回答下列问题:
(1)下列方程是“幂系数”方程的是_____(只填写序号).
①;②;③.
(2)若关于x,y的方程组(m,n为常数,且)是“幂系数”方程组,求的值.
(3)已知m,n,k为正整数,若关于x,y的方程组是“幂系数”方程组,求满足条件的k值.
【答案】(1)①③
(2)2或6
(3)1或2
【分析】(1)根据“幂系数”方程的定义解答即可;
(2)根据“幂系数”方程的定义,可得,求出m,n的值,即可;
(3)根据“幂系数”方程的定义,可得,可得到,再由m,n,k为正整数,即可求解.
【详解】(1)解:①,其中,,,满足,
所以方程是“幂系数”方程;
②,
其中,,,不满足,
所以方程不是“幂系数”方程;
③,其中,,,满足,
所以方程是“幂系数”方程;
(2)解:∵关于x,y的方程组(m,n为常数,且)是“幂系数”方程组,
∴,解得:或,
∴原方程组为或,
由得:,
由得:,
∴,
综上所述,的值为2或6;
(3)解:∵关于x,y的方程组是“幂系数”方程组,
∴,
解得:,
∵m,n,k为正整数,
∴是12的正因数,
∴取3或4或6或12,
当时,,不符合题意;
时,,,符合题意;
当时,,,符合题意;
当时,,,不符合题意;
当时,,,不符合题意;
∴满足条件的k的值为1或2.
20.数学来源于生活,生活中处处有数学.用我们平时喝的糖水做“糖水实验”也能验证发现一些数学结论.
【实验发现】
糖水实验一:
(1)①现有克糖水,其中含有克糖,则糖水的浓度(即糖的质量与糖水的质量比)为.加入克水,则糖水的浓度为________;
②生活经验告诉我们,糖水加水后会变淡,即糖水浓度变低,由此可以写出一个不等式________,我们趣称为“糖水不等式”;
糖水实验二:
(2)将“糖水实验一”中的“加入克水”改为“加入克糖并完全溶解”,根据生活经验,请你写出一个新的“糖水不等式”________;
【应用拓展】
某饮料公司生产混合果汁,使用两种基础果汁原料:
果汁:糖的浓度为(糖的浓度);
果汁:糖的浓度为;
(3)若取相同质量的果汁和果汁进行混合,混合果汁的糖的浓度可以表示为________;
(4)饮料公司需要生产一批的混合果汁,生产果汁A和果汁B的利润分别为7元和13元,要求混合果汁的糖的浓度不高于,如何生产能获得最大利润?最大利润是多少?
【答案】(1)①;②
(2)
(3)200,
(4)该饮料公司生产果汁A的质量为175千克,则生产果汁B的质量为千克,利润最大,最大利润为2590千克.
【分析】(1)根据题意写出新的分式和不等式即可;
(2)加入n克糖后,分子分母都变化,此时需要证明不等式的正确性,利用做差法即可;
(3)先求出取出果汁A和果汁B的质量都为100,然后根据糖的浓度列式并化简即可;
(4)设生产果汁A的质量为x千克,则生产果汁B的质量为千克,再根据混合果汁的糖的浓度不高于列不等式求得x的取值范围,再列出一次函数的性质求最值即可.
【详解】(1)解:①由题意得,加入m克水,糖水为克,
∴糖水的浓度为;
②∵糖水加水后会变淡,即糖水的浓度变小,
∴.
(2)解:由题意得,加入n克糖,糖水为克,糖为克,
∴糖水的浓度为,
∵,
∵,
∴,
∴,即.
(3)解:由题意可知:取果汁A和果汁B中的糖的质量为8和24,假设取果汁A和果汁B的质量都为100
∴混合果汁的糖的浓度可以表示为.
(4)解:设生产果汁A的质量为x千克,则生产果汁B的质量为千克,
由题意可得:,解得:,
饮料公司获得利润,
∵,
∴w随x的增大而减小,
∴当时,利润最大,最大利润为元.
答:该饮料公司生产果汁A的质量为175千克,则生产果汁B的质量为千克,利润最大,最大利润为2590千克.
1 / 5
学科网(北京)股份有限公司
$
分式及其基本性质 知识归纳与题型总结
思 维 导 图
培 优 讲 练
考点01 分式的概念
考点梳理
1. 一般地,如果A,B表示两个整式,并且B中含有字母,那么式子,B叫做分式.分式中,A叫做分子,B叫做分母.
2. 一个式子是分式需要满足的三个条件
(1)是形如的式子;
(2)A,B为整式;
(3)分母B中含有字母.
典例引领
考向01 分式的判断
【例1】下列代数式是分式的是( )
A. B. C. D.
考向02 分式的规律性问题
【例2】杨辉三角形又称贾宪三角形,因首现于南宋杰出数学家杨辉的《详解九章算法》而得名,它的排列规律如图所示:在第一行中间写下数字1;在第二行写下两个1,和第一行的1形成三角形;随后的每一行,第一个位置和最后一个位置的数都是1,其他的每个位置的数都是它左上方和右上方的数之和.若从杨辉三角形的第三行起,每行第3个位置的数依次组成一系列新的数,依次记作,由图可知若,则( )
A.2025 B.2026 C.2027 D.2028
考向03 按要求构造分式
【例3】甲、乙两地相距.小智原计划骑自行车从甲地到乙地,需用时;后因赶时间,改乘公交车前往,结果提前到达乙地.公交车的速度(单位:)是( )
A. B. C. D.
对点提升
【对点1】下列代数式,其中是分式的是( )
A. B. C. D.
【对点2】在计算分式的值时,若x分别取2026,2025,2024,…,2,1,0,1,,,…,,,,再将所得结果相加之和等于( )
A. B.2026 C.2027 D.
【对点3】《梦溪笔谈》中有一段关于行军运粮的记载,其大意为:在行军中,每个民夫最多可以携带斗(斗=升)粮食,一个士兵最多可以携带斗粮食,每个士兵和民夫平均每天各消耗升粮食.若每个士兵雇佣个民夫随其一同行军,则在没有其他粮食补充的情况下,背负的粮食最多可以支持_______天的行军.
考点02 分式有、无意义的条件
考点梳理
1. 分式有意义的条件:分式的分母不等于0.
2. 分式无意义的条件:分式的分母等于0.
3. 分式的值为正数的条件是分子、分母同号.
4. 分式的值为负数的条件是分子、分母异号.
典例引领
考向01 分式无意义的条件
【例1】当时,下列分式无意义的是()
A. B. C. D.
考向02 分式有意义的条件
【例2】若分式有意义,则x应满足的条件是______.
对点提升
【对点1】根据下列表格中的信息,y代表的分式可能是( )
x
…
0
1
2
…
y
…
*
0
*
无意义
*
…
A. B. C. D.
【对点2】函数中,自变量的取值范围是( )
A. B. C. D.
考点03 分式的值为0的条件
考点梳理
1. 当分式的分子为0,分母不为0时,分式的值为0.
2. 分式的值是在分式有意义的前提下才可以考虑的,所以使分式的值为0的条件是且,两者缺一不可.
典例引领
考向01 分式的值为0的条件
【例1】下列分式的值可以为0的是( )
A. B. C. D.
对点提升
【对点1】当___________时,分式的值为0.
考点04 分式的基本性质
考点梳理
1. 分式的分子与分母乘(或除以)同一个不等于0的整式,分式的值不变.
2. 用式子表示为,,其中A,B,C是整式.
典例引领
考向01 分式的求值
【例1】已知,则代数式的值为________.
考向02 求分式值为正(负)数时未知数的取值范围
【例2】若分式的值为正数,则x的取值范围是___________.
考向03 求使分式值为整数时未知数的整数值
【例3】当正整数________时,分式的值也为整数.
考向04 判断分式变形是否正确
【例4】在①,②,③,④这几个等式中,从左到右的变形一定正确的有______.
考向05 求使分式变形成立的条件
【例5】已知为大于的实数,要使等式成立,则内应填入( )
A. B. C. D.
考向06 利用分式的基本性质判断分式值的变化
【例6】如果把分式中的x、y同时扩大到原来的2倍,那么分式的值( )
A.扩大到原来的2倍 B.缩小到原来的倍
C.不变 D.缩小到原来的倍
考向7 将分式的分子分母的最高次项化为正数
【例7】不改变分式的值,使分子、分母的最高次项的系数为正,则 __________.
考向8 将分式的分子分母各项系数化为整数
【例8】将分式中分子、分母系数化为整数,结果为( )
A. B. C. D.
对点提升
【对点1】若,则的值______.
【对点2】分式的值为正数的条件是( )
A. B.且 C. D.
【对点3】已知分式的值为整数,则所有满足条件的整数的值为___________.
【对点4】下列等式从左到右的变形正确的是( )
A. B. C. D.
【对点5】无论取何值,分式的值始终保持不变,则的值为( )
A. B. C. D.
【对点6】如果把分式中的和都扩大3倍,那么分式的值( )
A.扩大3倍 B.缩小3倍 C.扩大6倍 D.不变
【对点7】不改变分式 的值,使分子、分母最高次项的系数为正数,正确的是( )
A. B. C. D.
【对点8】分式的分子和分母同时乘以2,得到__________.
考点05 约分、最简分式
考点梳理
1. 根据分式的基本性质,把一个分式的分子与分母的公因式约去,叫做分式的约分.
(1)约分的定义:约去分式的分子与分母的公因式,不改变分式的值,这样的分式变形叫做分式的约分.
(2)确定公因式要分为系数、字母、字母的指数来分别确定.
①分式约分的结果可能是最简分式,也可能是整式.
②当分子与分母含有负号时,一般把负号提到分式本身的前面.
③约分时,分子与分母都必须是乘积式,如果是多项式的,必须先分解因式.
(3)规律方法总结:由约分的概念可知,要首先将分子、分母转化为乘积的形式,再找出分子、分母的最大公因式并约去,注意不要忽视数字系数的约分.
2. 分子与分母没有公因式的分式,叫做最简分式.
典例引领
考向01 约分
【例1】.括号内填___________.
考向02 最简分式
【例2】下列分式中,属于最简分式的是( )
A. B. C. D.
对点提升
【对点1】若,则的值为__________.
【对点2】下列各式中,是最简分式的是( )
A. B. C. D.
好 题 冲 关
能力提升
1、 选择题
1.在函数中,自变量x的取值范围是( )
A. B. C.且 D.且
2.如果分式中的的值同时扩大到原来的3倍,那么分式的值( )
A.保持不变 B.扩大到原来的9倍
C.扩大到原来的3倍 D.缩小到原来的
3.能使等式成立的的取值范围是( )
A.且 B. C. D.
4.能使等式成立的的取值范围是( )
A. B.且 C. D.
5.已知,则的值为( )
A. B. C. D.
6.若,则分式的值等于( )
A. B. C. D.
7.下列分式是最简分式的是( )
A. B. C. D.
8.给定一列数,我们把这列数中第一个数记为,第二个数记为,第三个数记为,以此类推,第n个数记为(n为正整数).已知,并规定:,如:,,以下结论中,正确的个数为( )
①;
②若,则;
③若,则;
④若的值为整数,则满足条件的整数共有6个.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
9.定义:我们将能使方程成立的数对称为“的倒立数对”.例如:当,时,成立,则是“的倒立数对”.
若是“的倒立数对”,且,,当分式的值为整数时,符合条件的的整数值有( )
A.个 B.个 C.个 D.个
10.已知两个多项式,将、进行加减乘除运算.
①已知,若关于的方程无解,则.
②若为非零整数,且为整数,则满足条件的的值的和为.
③若,则.
④若,则x的取值范围为.
以上说法中正确的个数有( )个.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2、 填空题
11.要使式子有意义,则x的取值范围是______.
12.函数的自变量的取值范围是____________.
13.已知,则的值为_______.
14.已知a,b为正整数,且整除,则的最大值与最小值之和为________.
15.已知的计算结果是整数,则整数n的值有______个.
3、 解答题
16.将下列分式化简
(1)
(2)
17.小亮根据学习函数的经验,对函数的图象和性质进行了探究,下面是他的探究过程.
…
2
3
4
5
…
…
3
4
5
0
…
(1)函数的自变量x的取值范围是______;
(2)如表是y与x的几组对应值:其中m的值为_______;n的值为_______;
(3)在下面的平面直角坐标系中,画出该函数图象:
(4)根据函数图象,直接写出方程的解为_______.
18.定义:分式的分子或分母中含有分式,这样的分式叫做繁分式,例如像这样,的分式称为繁分式.利用分式的基本性质可以把繁分式化简为最简分式,例如化简时,繁分式的分子分母同乘得到;若实数m,n满足,.
(1)____________(用含t的式子表示);
(2)求证:不论t取何值,分式化简后都为一个定值,并求出该定值.
19.关于x,y的二元一次方程(a,b,c为常数,且),若系数满足,则称这个方程为“幂系数”方程.例如:方程,其中,,满足,所以方程是“幂系数”方程;由两个“幂系数”方程组成的方程组称作“幂系数”方程组.根据上述规定,回答下列问题:
(1)下列方程是“幂系数”方程的是_____(只填写序号).
①;②;③.
(2)若关于x,y的方程组(m,n为常数,且)是“幂系数”方程组,求的值.
(3)已知m,n,k为正整数,若关于x,y的方程组是“幂系数”方程组,求满足条件的k值.
20.数学来源于生活,生活中处处有数学.用我们平时喝的糖水做“糖水实验”也能验证发现一些数学结论.
【实验发现】
糖水实验一:
(1)①现有克糖水,其中含有克糖,则糖水的浓度(即糖的质量与糖水的质量比)为.加入克水,则糖水的浓度为________;
②生活经验告诉我们,糖水加水后会变淡,即糖水浓度变低,由此可以写出一个不等式________,我们趣称为“糖水不等式”;
糖水实验二:
(2)将“糖水实验一”中的“加入克水”改为“加入克糖并完全溶解”,根据生活经验,请你写出一个新的“糖水不等式”________;
【应用拓展】
某饮料公司生产混合果汁,使用两种基础果汁原料:
果汁:糖的浓度为(糖的浓度);
果汁:糖的浓度为;
(3)若取相同质量的果汁和果汁进行混合,混合果汁的糖的浓度可以表示为________;
(4)饮料公司需要生产一批的混合果汁,生产果汁A和果汁B的利润分别为7元和13元,要求混合果汁的糖的浓度不高于,如何生产能获得最大利润?最大利润是多少?
1 / 5
学科网(北京)股份有限公司
$