专题06 解一元一次方程的四类综合题型(压轴题专项训练)数学新教材湘教版七年级上册
2026-09-21
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摘要:
**基本信息**
以“解题通法+题型归纳+压轴挑战”构建三阶训练体系,系统提炼一元一次方程综合题的条件转化、结构识别、分类讨论核心方法,形成从基础变形到创新应用的知识逻辑链。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|解题通法|1核心框架|三大核心(条件转化、结构识别、分类讨论)+两条底线原则(运算法则、结果检验)|构建一元一次方程综合题通用解题范式|
|题型归纳|4类题型(含典例+变式)|复杂方程五步法、绝对值方程零点分段法、参数问题代入法、新定义转化法|从基础变形到参数探究再到创新应用的递进逻辑|
|压轴挑战|16道综合题|综合运用分类讨论、模型转化思想|衔接中考压轴题,提升数学思维与创新意识|
内容正文:
专题06 解一元一次方程的四类综合题型
目 录
解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、解复杂的一元一次方程
题型二、绝对值方程
题型三、已知一元一次方程的解,求参数
题型四、新定义方程
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
解法通法—明晰核心解法,助力能力迁移
一元一次方程综合题(含复杂方程、绝对值方程、已知解求参数、新定义方程)是初中数学代数板块的高频重难点,所有特殊题型均围绕条件转化、结构识别、分类讨论三大核心展开,解题贯穿两条底线原则:一是变形过程必须严格遵循代数运算法则(如去括号法则、等式基本性质、绝对值非负性),二是运算结果必须准确求出未知数的值或参数取值,且所有解都要经过检验,确保符合题目要求。
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、解复杂的一元一次方程
典例1 解方程:
题型模版
核心表述多样:题干常表现为“化简含字母的绝对值式子”(如 )、“已知字母在数轴上解复杂一元一次方程题型模板
题型特征
结构复杂:方程中含有括号、分母、小数或分数系数,不能直接求解。
步骤繁多:需要先对原方程进行化简变形,转化为标准形式(ax+b=0)后再求解。
解题方法
去分母:方程两边同乘各分母的最小公倍数(注意:不要漏乘不含分母的项,分子是多项式时要加括号)。
去括号:按先去小括号、再去中括号的顺序展开(注意符号变化,括号前是负号时,括号内各项要变号)。
移项:将含未知数的项移到方程左边,常数项移到右边(注意:移项要变号)。
合并同类项:将方程化简为 ax=b 的形式。
系数化为1:方程两边同除以未知数的系数a,得出 x=b/a。
变式1-1解方程:.
变式1-2解下列方程:
(1).
(2).
变式1-3 解方程:
(1).
(2).
类型二、绝对值方程
典例2 先阅读下列解题过程,然后解答问题:
解方程:.
解:当时,原方程可化为,解得;
把代入得:,成立;
当时,原方程可化为,解得.
把代入得:,成立;
∴原方程的解为或.
灵活运用上面的解题方法解下列方程:
(1)解方程;
(2)解方程.
题型模版
题型特征
核心标志:方程中含有绝对值符号,未知数在绝对值内部。
分类依据:绝对值内的代数式值有正、负、零三种情况,需分情况讨论。
解题方法
找零点:令绝对值内的代数式等于0,求出未知数的值(即分界点)。
分情况:以零点为界,分“代数式≥0”和“代数式<0”两种情况讨论。
去符号:
当绝对值内代数式≥0时,直接去掉绝对值符号;
当绝对值内代数式<0时,去掉绝对值符号并给代数式添负号。
解方程:分别解两种情况下去掉绝对值后的一元一次方程。
验根:检验求出的解是否符合对应情况的前提条件,不符合的舍去。
变式2-1填空:
(1)若,则______.
(2)的最小值是______.
(3)的最小值是______.
(4)已知是常数,若式子的最小值是6,则的值为______.
变式2-2解方程:
类型三、已知一元一次方程的解,求参数
典例3 已知两个多项式,,设,,下列说法:
①若,则;
②若的值与的值无关,则;
③若关于的方程的解为正整数,则符合条件的整数有个.
其中正确的个数是( )
A.个 B.个 C.个 D.个
题型模版
题型特征
已知条件:题目会明确给出方程的解(如“x=2是方程的解”)。
未知量:方程中含有一个未知的字母系数(参数,如a、m、k)。
求解目标:求出这个参数的值,或者求含该参数的代数式的值。
解题方法
代入:将已知的方程的解,直接代入原方程中。
列式:代入后,原方程会变成一个以该参数为未知数的一元一次方程。
求解:解这个新方程,求出参数的值。
计算:如果题目要求计算含参数的代数式的值,将求出的参数值代入计算即可。
变式3-1已知关于x的一元一次方程的解为非负整数,则符合条件的所有正整数a的值是_____.
变式3-2已知关于x的方程.若方程的解是整数时,则整数k的值为__________ .
变式3-3已知二次多项式(是常数,且),把关于的方程的解称为该二次多项式的“衍生值”.若无论为何值时,二次多项式和的“衍生值”都相等,则的值是( )
A. B.1 C. D.2
类型四、新定义方程
典例 4若关于的方程的解与关于的方程的解满足,则称方程与方程是“同心方程”.例如:方程的解是,方程的解是,因为,方程与方程是“同心方程”.
(1)请判断方程与方程是不是“同心方程”,并说明理由;
(2)若关于的方程与关于的方程是“同心方程”,请求出的值;
(3)若无论取任何有理数,关于的方程(a,b为常数)与关于y的方程都是“同心方程”,求的值.
题型模版
题型特征
新定义规则:题目会给出一个课本中未出现的新概念、新运算符号(如“※”“△”)或新法则。
代数化表达:解题的核心是将题目给出的文字描述或图形规则,转化为含未知数的代数式。
方程求解:最终通常会结合已知条件,列出一个一元一次方程来求解未知数。
解题方法
读懂定义:仔细阅读题目,明确新符号或新法则的具体运算顺序和规则(注意括号和先后顺序)。
代入转化:将具体的数值或字母代入新定义的公式中,列出代数式。
列方程:根据题目给出的等量关系(如“结果为10”或“两式相等”),列出标准的一元一次方程。
求解检验:解方程得出未知数的值,并检查是否符合题目隐含的限制条件(如整数、正数等)。
变式4-1定义:若,分别是关于x的方程P、方程Q的解,且(n为非零常数),则称方程P是方程Q的“n阶伴生方程”.例如:方程的解是,方程的解是,且,则称方程是方程的“1阶伴生方程”.
(1)下列方程中是的“2阶伴生方程”的是________(填写序号即可);
①;②;③;
(2)若方程是关于x的方程的“4阶伴生方程”,求k的值;
(3)对任意满足的值,关于x的方程都是方程的“n阶伴生方程”,试判断的值是否为定值?如果是,请求出这个定值;如果不是,请说明理由.
变式4-2定义:如果两个一元一次方程的解之和为4,我们就称这两个方程为“毓德方程”.例如:方程和为“毓德方程”.
(1)请判断方程与方程是否互为“毓德方程”;
(2)若关于的方程与方程互为“毓德方程”,求的值;
(3)若关于的方程与互为“毓德方程”,则关于的方程的解为________.
变式4-3定义:若关于的方程的解为,则称这样的方程为“元宵方程”.例如:的解为,而.则方程为“元宵方程”.
(1)方程是“元宵方程”吗?请说明理由.
(2)若,有符合要求的“元宵方程”吗?若有,求出该方程的解;若没有,请说明理由.
(3)若关于的方程为“元宵方程”,请解关于的方程:.
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
1.记,,称为,,…,这列数的“理想数”.已知,,…,的“理想数”为2026,若在前面添加一个数,得到新的一列数,,,…,的“理想数”仍为2026,则的值为( )
A.0 B.2 C.4 D.6
2.已知两个整式.将M加上N减去3后求一半得到结果,此操作记作第1次求半操作;将第1次求半操作的结果加上N减去3后求一半得到结果,记作第2次求半操作;将第2次求半操作的结果加上减去3后求一半得到结果,记作第3次求半操作;将第3次求半操作的结果加上减去3后求一半得到结果,记作第4次求半操作,,以此类推,以下三个说法中正确的个数有( )
①第2026次求半操作后的结果;
②若关于x的方程有无数个解,则;
③关于x的方程的整数解有1002个.
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
3.方程的解是( )
A. B. C. D.
4.已知整式,其中,,,…,,为正整数,且,且,下列说法正确的个数是( )
①若多项式可以为二次三项式,则的最小值为6;
②若,满足条件的整式的个数为6;
③当且时,记满足条件的整式分别为,,…,,则关于的方程的解为或或.
A.3 B.2 C.1 D.0
5.规定:,,例如,.下列结论①若,,则:;②若,则;③若,则:;④能使成立的的值有2个.正确的有___________.(填写序号)
6.我们把不超过有理数x的最大整数称为x的整数部分,记作,又把称为x的小数部分,记作,则有.如:,,;,,.若x是大于且小于的有理数,且,则x的值为___________.
7.若有理数,同时满足,,则的值为________
8.关于的方程所有解的和为________.
9.嘉嘉设计了一个“幻方”游戏,现在将分别填入图中的圆圈内,使横、竖以及内外两个正方形顶点上的个数字之和都相等,则的值为____________.
10.如果,为常数,关于的方程,无论为何值,方程的解总是2,则_____.
11.若一列数、、、…、(为正整数),除、外,其余每个数都等于与它相邻的两个数之和,则称这列数为“层数列”,如:1、5、4、,满足,,所以1、5、4、为“4层数列”.
(1)若3、、为“3层数列”,则的值为______;
(2)若一个“60层数列”中,,,则的值为______.
12.如图,点M,N均在数轴上,点M所对应的数是,点N在点M的右边,且距M点4个单位长度,点P、Q是数轴上两个动点.
(1)求出点N所对应的数;
(2)当点P到点M、N的距离之和是5个单位长度时,求出此时点P所对应的数;
(3)若点P、Q分别同时从点M、N出发,均沿数轴相向运动,运动时间为t,点P保持每秒运动2个单位长度,点Q保持每秒运动3个单位长度,点P到O立即折返,点Q到M立即折返,点P、Q分别折返到M、N时停止运动,直接写出P、Q距离为1时t的值.
13.阅读与探究:
我们把绝对值符号内含有未知数的方程叫作含有绝对值的方程.如:,,……都是含有绝对值的方程.
怎样求含有绝对值的方程的解呢?
例:解方程.
思路一:把看作一个整体,根据绝对值的意义,去掉绝对值.
解:依题意得:或
解得:或.
思路二:分和两种情况进行分类讨论,去掉绝对值.
解:当即时,原方程可化为,解得;
当即时,原方程可化为,解得,
原方程的解为或.
应用材料中的方法解决下面的问题:
(1)解方程;
(2)已知关于x的方程的解为正整数,求整数a的值.
14.定义:如果两个一元一次方程的解的和为1,我们就称这两个方程为“友好方程”.例如:方程和为“友好方程”.
(1)若关于x的方程与方程是“友好方程”,则______;若“友好方程”的两个解的差为5,其中一个解为,则______.
(2)若关于x的方程与方程是“友好方程”,求m的值.
(3)若关于x的一元一次方程和是“友好方程”,请直接写出关于y的一元一次方程的解.
15.对于任意四个有理数,可以组成两个有理数对与,我们规定:.例如:.
根据上述规定解决下列问题:
(1)有理数对 ;
(2)若有理数对,则 ;
(3)当满足等式的x是整数时,求整数k的值.
16.定义:如果两个一元一次方程的解的和为1,我们就称这两个方程为“集团方程”,例如:方程和为“集团方程”.
(1)若关于x的方程与方程是“集团方程”,则m的值为___________;
(2)若“集团方程”的两个解的差为6,其中一个解为n,求n的值;
(3)若关于x的一元一次方程和是“集团方程”,直接写出关于y的一元一次方程的解.
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专题06 解一元一次方程的四类综合题型
目 录
解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、解复杂的一元一次方程
题型二、绝对值方程
题型三、已知一元一次方程的解,求参数
题型四、新定义方程
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
解法通法—明晰核心解法,助力能力迁移
一元一次方程综合题(含复杂方程、绝对值方程、已知解求参数、新定义方程)是初中数学代数板块的高频重难点,所有特殊题型均围绕条件转化、结构识别、分类讨论三大核心展开,解题贯穿两条底线原则:一是变形过程必须严格遵循代数运算法则(如去括号法则、等式基本性质、绝对值非负性),二是运算结果必须准确求出未知数的值或参数取值,且所有解都要经过检验,确保符合题目要求。
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、解复杂的一元一次方程
典例1 解方程:
【答案】
【详解】解:原方程为
移项得
原方程整理为
,
解得 .
题型模版
核心表述多样:题干常表现为“化简含字母的绝对值式子”(如 )、“已知字母在数轴上解复杂一元一次方程题型模板
题型特征
结构复杂:方程中含有括号、分母、小数或分数系数,不能直接求解。
步骤繁多:需要先对原方程进行化简变形,转化为标准形式(ax+b=0)后再求解。
解题方法
去分母:方程两边同乘各分母的最小公倍数(注意:不要漏乘不含分母的项,分子是多项式时要加括号)。
去括号:按先去小括号、再去中括号的顺序展开(注意符号变化,括号前是负号时,括号内各项要变号)。
移项:将含未知数的项移到方程左边,常数项移到右边(注意:移项要变号)。
合并同类项:将方程化简为 ax=b 的形式。
系数化为1:方程两边同除以未知数的系数a,得出 x=b/a。
变式1-1解方程:.
【答案】
【分析】本题考查了解一元一次方程.先把各项的分子都化成,逆用乘法分配律,得到,据此求解即可.
【详解】解:整理得,
整理得,
整理得,
∵,
∴,
解得.
变式1-2解下列方程:
(1).
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了解一元一次方程,熟练掌握解一元一次方程的一般步骤是解题的关键.
(1)分母先化为整数,然后根据去分母,去括号、移项、合并同类项、系数化为的步骤求解即可;
(2)根据去括号、去分母、去括号、移项、合并同类项、系数化为的步骤求解即可.
【详解】(1)解:分母化为整数,得,
去分母,得,
去括号,得,
移项、合并同类项,得,
系数化为1,得.
(2)解:去括号,得.
去分母,得.
去括号,得.
移项,得.
合并同类项,得.
系数化为1,得.
变式1-3 解方程:
(1).
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了解一元一次方程,熟练掌握解一元一次方程的步骤(去分母、去括号、移项、合并同类项、系数化为)是解题关键.
(1)原方程可化为,继续转化为解方程即可得;
(2)原方程可化为,逆用分配律,得,最后求解即可.
【详解】(1)解:原方程可化为,
即,
∴,
即,
解得.
(2)原方程可化为,
逆用分配律,得.
∵,
∴,
解得.
类型二、绝对值方程
典例2 先阅读下列解题过程,然后解答问题:
解方程:.
解:当时,原方程可化为,解得;
把代入得:,成立;
当时,原方程可化为,解得.
把代入得:,成立;
∴原方程的解为或.
灵活运用上面的解题方法解下列方程:
(1)解方程;
(2)解方程.
【答案】(1)
或
(2)
【分析】(1)分为两种情况:①当时,②当时,去掉绝对值符号后求出即可;
(2)分为两种情况:①当时,②当时,去掉绝对值符号后求出即可.
【详解】(1)解:①当时,原方程可化为,解得;
把代入得:,成立;
②当时,原方程可化为,解得;
把代入得:,成立;
∴原方程的解为或.
(2)解:①当时,原方程可化为,解得;
把代入得:,成立;
把代入得:,成立;
②当时,原方程可化为,解得;
把代入得:,不成立;
∴原方程的解为.
题型模版
题型特征
核心标志:方程中含有绝对值符号,未知数在绝对值内部。
分类依据:绝对值内的代数式值有正、负、零三种情况,需分情况讨论。
解题方法
找零点:令绝对值内的代数式等于0,求出未知数的值(即分界点)。
分情况:以零点为界,分“代数式≥0”和“代数式<0”两种情况讨论。
去符号:
当绝对值内代数式≥0时,直接去掉绝对值符号;
当绝对值内代数式<0时,去掉绝对值符号并给代数式添负号。
解方程:分别解两种情况下去掉绝对值后的一元一次方程。
验根:检验求出的解是否符合对应情况的前提条件,不符合的舍去。
变式2-1填空:
(1)若,则______.
(2)的最小值是______.
(3)的最小值是______.
(4)已知是常数,若式子的最小值是6,则的值为______.
【答案】 或
【分析】(1)由题意得出或,分别解出即可;
(2)分情况:当时;当时;当时;分别化简求出即可;
(3)分情况:当时;当时;当时;当时分别化简求出即可;
(4)分情况:当时;当时;当时分别化简求出即可.
【详解】解:(1)∵,
∴或,
解得,
解得方程无解,
故;
(2)当时,;
当时,;
当时,;
故的最小值是4;
(3)当时,;
当时,;
当时,,
即当时值最小为7;
当时,;
故的最小值是7;
(4)当时,
由(3)知,当时值最小为6,
即,
解得(不合题意舍去)或;
当时,
由(3)知,当时值最小为6,
即,
解得(不合题意舍去)或;
当时,
由(3)知,当时值最小为4,不符合题意,舍去;
综上所述,则的值为或.
变式2-2解方程:
【答案】或
【分析】本题主要考查了绝对值方程,根据绝对值的定义从最外层绝对值开始,逐步根据绝对值的定义去掉绝对值符号,分情况讨论并排除无解的情况,最终求解x的值.
【详解】解:,
或,
∴或(不合题意,舍去),
则,
或,
或(不合题意,舍去),
故或.
类型三、已知一元一次方程的解,求参数
典例3 已知两个多项式,,设,,下列说法:
①若,则;
②若的值与的值无关,则;
③若关于的方程的解为正整数,则符合条件的整数有个.
其中正确的个数是( )
A.个 B.个 C.个 D.个
【答案】D
【分析】先根据多项式加减法则化简和,再逐个验证三个说法的正确性,即可求解.
【详解】解:∵,,
故,
,
,
;
,
,
,
;
①若,即,
解得;故①说法正确.
②,
,
;
若的值与的值无关,则含项的系数为,
即,,
解得,,
∴,故②说法正确.
③,
,
,
整理得,
故,
∴;
∵是正整数,是整数,
故的值可以是、、,
当时,,此时;
当时,,此时;
当时,,此时;
符合条件的整数的值有个,故③说法正确.
综上,个说法都正确.
题型模版
题型特征
已知条件:题目会明确给出方程的解(如“x=2是方程的解”)。
未知量:方程中含有一个未知的字母系数(参数,如a、m、k)。
求解目标:求出这个参数的值,或者求含该参数的代数式的值。
解题方法
代入:将已知的方程的解,直接代入原方程中。
列式:代入后,原方程会变成一个以该参数为未知数的一元一次方程。
求解:解这个新方程,求出参数的值。
计算:如果题目要求计算含参数的代数式的值,将求出的参数值代入计算即可。
变式3-1已知关于x的一元一次方程的解为非负整数,则符合条件的所有正整数a的值是_____.
【答案】2
【分析】本题考查了一元一次方程的解的定义和解一元一次方程,用表示出方程的解是解题的关键.
先解方程得到,再根据解为非负整数,即且为整数,结合为正整数求解即可.
【详解】解:解方程 ,
得
∵方程的解为非负整数,即 且为整数,
又∵为正整数,
∴或2,
当时,,不是整数,
当时,,是非负整数,
∴符合条件的正整数的值为2.
故答案为:2.
变式3-2已知关于x的方程.若方程的解是整数时,则整数k的值为__________ .
【答案】
【分析】本题考查解一元一次方程及整数解的确定,先通过解一元一次方程用含的代数式表示,再根据为整数、为整数且确定的取值.
【详解】解:对原方程进行化简
,
,
,
方程的解是整数,且为整数,
是2的整数因数,
,
故答案为:.
变式3-3已知二次多项式(是常数,且),把关于的方程的解称为该二次多项式的“衍生值”.若无论为何值时,二次多项式和的“衍生值”都相等,则的值是( )
A. B.1 C. D.2
【答案】B
【分析】根据题中“衍生值”的定义列方程求解,再由无论为何值时,二次多项式的“衍生值”都相等,列方程组求解即可.
【详解】解:∵方程的解是多项式的“衍生值”,
∴是多项式的“衍生值”,
∵方程的解是多项式的“衍生值”,
∴是多项式的“衍生值”,
∵二次多项式和的“衍生值”都相等,
∴,即,
∵无论为何值时,二次多项式的“衍生值”都相等,
∴,解得,
∴.
类型四、新定义方程
典例 4若关于的方程的解与关于的方程的解满足,则称方程与方程是“同心方程”.例如:方程的解是,方程的解是,因为,方程与方程是“同心方程”.
(1)请判断方程与方程是不是“同心方程”,并说明理由;
(2)若关于的方程与关于的方程是“同心方程”,请求出的值;
(3)若无论取任何有理数,关于的方程(a,b为常数)与关于y的方程都是“同心方程”,求的值.
【答案】(1)
解:方程,
解得:,
方程,
解得:,
∴,
∴方程与方程不是“同心方程”;
(2)或
(3)或
【分析】(1)先分别求出两个方程的解,再根据“同心方程”的定义求解;
(2)先求出方程的解,根据“同心方程”的定义求出的可能值,再将的值代入关于的方程中求出的值;
(3)先求出方程的解,再根据无论取任何有理数都成立,得到关于,的方程求解,再代入求值.
【详解】(1)略
(2)解:方程,
解得:,
∵方程与方程是“同心方程”,
∴,
∴或,
当时,代入得,
解得;
当时,代入得,
解得;
(3)解:方程,
解得:,
∵方程与方程是“同心方程”,
∴,
∴或,
当时,,
∴,
∵无论取任何有理数都成立,
∴,
∴,
∴;
当时,,
∴,
∵无论取任何有理数都成立,
∴,
∴,
∴;
综上所述:的值为或.
【点睛】本题考查了已知字母的值,求代数式的值,已知方程的解,求参数,解一元一次方程(一)——合并同类项与移项,解一元一次方程(二)——去括号,解一元一次方程(三)——去分母等知识点,解题关键是掌握上述知识点并能运用其来求解.
题型模版
题型特征
新定义规则:题目会给出一个课本中未出现的新概念、新运算符号(如“※”“△”)或新法则。
代数化表达:解题的核心是将题目给出的文字描述或图形规则,转化为含未知数的代数式。
方程求解:最终通常会结合已知条件,列出一个一元一次方程来求解未知数。
解题方法
读懂定义:仔细阅读题目,明确新符号或新法则的具体运算顺序和规则(注意括号和先后顺序)。
代入转化:将具体的数值或字母代入新定义的公式中,列出代数式。
列方程:根据题目给出的等量关系(如“结果为10”或“两式相等”),列出标准的一元一次方程。
求解检验:解方程得出未知数的值,并检查是否符合题目隐含的限制条件(如整数、正数等)。
变式4-1定义:若,分别是关于x的方程P、方程Q的解,且(n为非零常数),则称方程P是方程Q的“n阶伴生方程”.例如:方程的解是,方程的解是,且,则称方程是方程的“1阶伴生方程”.
(1)下列方程中是的“2阶伴生方程”的是________(填写序号即可);
①;②;③;
(2)若方程是关于x的方程的“4阶伴生方程”,求k的值;
(3)对任意满足的值,关于x的方程都是方程的“n阶伴生方程”,试判断的值是否为定值?如果是,请求出这个定值;如果不是,请说明理由.
【答案】(1)①
(2)
(3)的值是定值,定值为
【分析】(1)先求出方程的解,再根据“2阶伴生方程”的定义求出对应方程的解,逐一验证;
(2)分别求出两个方程的解,再根据“4阶伴生方程”的定义列方程求的值;
(3)分别求出两个方程的解,根据“n阶伴生方程”的定义得到关于、的等式,进而判断是否为定值.
【详解】(1)解:∵,
∴.
由“2阶伴生方程”定义,得,则.
①解
,
,符合;
②
,
,不符合;
③
,
,不符合.
故答案为:①;
(2)解:∵,
∴.
∵,,
∴.
由“4阶伴生方程”定义,得,
解得;
(3)解:,
去分母:,
∴.
,
,
,
,
∵,
∴.
由题意,(为定值)
,
,
,
则.
由,得,代入,
,
,
,
故当任意满足的值,的值是定值,定值为.
变式4-2定义:如果两个一元一次方程的解之和为4,我们就称这两个方程为“毓德方程”.例如:方程和为“毓德方程”.
(1)请判断方程与方程是否互为“毓德方程”;
(2)若关于的方程与方程互为“毓德方程”,求的值;
(3)若关于的方程与互为“毓德方程”,则关于的方程的解为________.
【答案】(1)方程与方程是互为“毓德方程”
(2)
(3)
【分析】(1)求出两个方程的解,再根据“毓德方程”的定义,进行判断即可;
(2)求出两个方程的解,再根据“毓德方程”的定义,列出关于的方程,进行求解即可;
(3)先求出的解,根据“毓德方程”的定义,得到的解,进而得到中的值,进一步求解即可.
【详解】(1)解:解方程,得:;
解方程,得:,
∵,
∴方程与方程是互为“毓德方程”;
(2)解:解方程得,
解方程得,
∵关于的方程与方程互为“毓德方程”,
∴,
∴;
(3)解:解方程得,
∵关于的方程与互为“毓德方程”,
∴的解为,
∵,
∴
∴,
解得:.
变式4-3定义:若关于的方程的解为,则称这样的方程为“元宵方程”.例如:的解为,而.则方程为“元宵方程”.
(1)方程是“元宵方程”吗?请说明理由.
(2)若,有符合要求的“元宵方程”吗?若有,求出该方程的解;若没有,请说明理由.
(3)若关于的方程为“元宵方程”,请解关于的方程:.
【答案】(1)方程是“元宵方程”,
解:解方程,得,
又∵,
∴方程是“元宵方程”.
(2)有,该方程的解为
(3)
【分析】本题根据“元宵方程”的定义解题,核心思路为:对于,若方程的解满足,则为元宵方程.
(1)先求解给定方程,再计算,对比验证即可;
(2)根据元宵方程的定义建立关于的等式,代入求出,再得到方程的解;
(3)先根据元宵方程的定义推导出,代入关于的方程化简求解.
【详解】(1)略
(2)解:若是“元宵方程”,则满足方程的解,
又∵的解为,
∴代入得:,
解得,因此存在符合要求的“元宵方程”,
∴方程的解为.
(3)解:∵是“元宵方程”,
∴,整理得,
将代入关于的方程得:,
解得.
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
1.记,,称为,,…,这列数的“理想数”.已知,,…,的“理想数”为2026,若在前面添加一个数,得到新的一列数,,,…,的“理想数”仍为2026,则的值为( )
A.0 B.2 C.4 D.6
【答案】B
【分析】根据题意得出,,然后建立方程求解即可.
【详解】解:根据题意得:
∴,
∵在前面添加一个数,得到新的一列数,,,…,的“理想数”仍为2026,
∴,
∴,
解得.
2.已知两个整式.将M加上N减去3后求一半得到结果,此操作记作第1次求半操作;将第1次求半操作的结果加上N减去3后求一半得到结果,记作第2次求半操作;将第2次求半操作的结果加上减去3后求一半得到结果,记作第3次求半操作;将第3次求半操作的结果加上减去3后求一半得到结果,记作第4次求半操作,,以此类推,以下三个说法中正确的个数有( )
①第2026次求半操作后的结果;
②若关于x的方程有无数个解,则;
③关于x的方程的整数解有1002个.
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】D
【分析】先计算前几次操作结果,归纳出的一般规律,再分别验证三个说法的正确性.
【详解】解:已知,,计算前几次结果找规律:
∵
∴归纳得对任意正整数,.
验证①:
∵,
∴①正确.
验证②:
代入规律得,
左边,
右边,
方程有无数个解,则对应系数相等,得,
∴②正确.
验证③:
代入得原方程为,
分区间讨论得:
第1种情况:当时:
原方程可化为
,
即,该等式不成立,
∴当时,方程无解;
第2种情况:当时:
原方程可化为
,
∴,
∴(符合区间条件).
第3种情况:当时:
∵,
∴(等式恒成立).
此区间内整数解为,共1001个.
第4种情况:当时,
原方程可化为
,
∴,
∴(不在此区间,舍去).
第5种情况:当时:
原方程可化为
,
∴,
即,该等式不成立,
∴当时,方程无解;
综上,整数解为,共1002个,故说法③正确.
∴正确个数为3个.
3.方程的解是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】等号左边可变形为,通过裂项相消进行化简,即可求解.
【详解】解:,
,
,
,
,
,
解得 .
4.已知整式,其中,,,…,,为正整数,且,且,下列说法正确的个数是( )
①若多项式可以为二次三项式,则的最小值为6;
②若,满足条件的整式的个数为6;
③当且时,记满足条件的整式分别为,,…,,则关于的方程的解为或或.
A.3 B.2 C.1 D.0
【答案】C
【分析】对于①,最小的3个不同正整数为,且,即可判断;对于②,讨论、、三种情况讨论,找出对应的整式;对于③,得到对应,,方程为,再解绝对值方程即可.
【详解】解:验证①:若为二次三项式,则,需3个不同正整数满足,
最小的3个不同正整数为,且,
的最小值为,①正确;
验证②:,由题为正整数,按分类讨论:
当时,需两个不同正整数满足,
可得或或,共3个整式;
当时,需三个不同正整数满足,
可得或,共2个整式;
当时,最小的个不同正整数乘积为,无满足条件的整式;
总个数为,
②错误;
验证③:当,,找不同正整数满足,得
或
对应,,方程为,分段讨论:
当时,原方程化为,解得,符合条件,是解;
当时,原方程化为,解得,不满足要求,舍去;
当时,原方程化为,解得,符合条件,是解;
方程的解为或,不存在这个解,③错误,
综上,正确的说法只有1个.
5.规定:,,例如,.下列结论①若,,则:;②若,则;③若,则:;④能使成立的的值有2个.正确的有___________.(填写序号)
【答案】
①③④
【分析】根据题中的规定判断出各选项的正确与否即可.
【详解】解:①若,,则,①正确;
②若,则,解得,所以,②错误;
③若,则,,所以,③正确;
④若,则,
当时,,解得(舍去),
当时,,解得,
当时,,解得,
故x的值有2个,④正确.
故正确的有①③④.
6.我们把不超过有理数x的最大整数称为x的整数部分,记作,又把称为x的小数部分,记作,则有.如:,,;,,.若x是大于且小于的有理数,且,则x的值为___________.
【答案】
【分析】本题考查新定义运算,一元一次方程求解,理解新定义的整数部分与小数部分的含义,根据的取值范围确定,再将原方程转化为关于的一元一次方程即可求解.
【详解】解:是大于且小于的有理数,根据定义可得,
,
又 ,
,
将,代入方程,
得,
整理得 ,
移项得 ,
解得 .
7.若有理数,同时满足,,则的值为________
【答案】
【分析】根据,可知,进而消去b,得到,分情况讨论求出a的值,进而得到b的值,可知的值.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
∴,
整理得:,
当时,,
解得:;
当时,,无解;
综上所述,,
∴,
∴.
8.关于的方程所有解的和为________.
【答案】
【分析】根据绝对值的性质,从外层开始逐层去掉绝对值,利用绝对值的非负性舍去不符合条件的结果,最终得到(),计算两个解的和即可.
【详解】解:原方程,由绝对值等于零的性质,得,
逐层去绝对值,根据绝对值的非负性,每一步取正号,对任意第步(),去掉绝对值后可得前一层表达式的值为,
因为,不符合绝对值的非负性,舍去,
仅保留正结果,
最终推得,
设,则,
解得,,
所有解的和为.
9.嘉嘉设计了一个“幻方”游戏,现在将分别填入图中的圆圈内,使横、竖以及内外两个正方形顶点上的个数字之和都相等,则的值为____________.
【答案】或
【分析】由于八个数的和是,所以需满足两个圈的和是,横、竖的和也是.列等式可得结论.
【详解】解:设小圈上的数为,大圈上的数为,
,且横、竖以及内外两圈上的4个数字之和都相等,
两个圈的和各为,横、竖的和也各为,
则,
得,
由,
得,
由,
得,
当时,,则,
当时,,则,
10.如果,为常数,关于的方程,无论为何值,方程的解总是2,则_____.
【答案】
【分析】先整理原方程,得到关于的表达式.再根据无论为何值,方程的解总是,得到关于和的方程组.求解得到,的值,再计算即可.
【详解】解:
去分母得: .
去括号得: .
移项得: .
合并同类项得: .
无论为何值,方程的解总是.
当时,等式对任意恒成立,可得,
解得:,.
.
11.若一列数、、、…、(为正整数),除、外,其余每个数都等于与它相邻的两个数之和,则称这列数为“层数列”,如:1、5、4、,满足,,所以1、5、4、为“4层数列”.
(1)若3、、为“3层数列”,则的值为______;
(2)若一个“60层数列”中,,,则的值为______.
【答案】 0 3
【分析】(1)根据3、、为“3层数列”,列出方程,求解即可;
(2)根据定义,对任意,得递推关系:,变形得. 设,,依次写出数列前几项,得出数列每6项为一个周期循环,从而得出,即,,即,联立得,代入求解即可;
【详解】解:(1)∵3、、为“3层数列”,
∴,
整理得:,
解得:.
(2)根据定义,对任意,得递推关系:,变形得.
设,,
依次写出数列前几项: ,
因此数列每6项为一个周期循环,
,余数为1,故,即,
,余数为4,故,即,得,
联立得:,整理得,
∴.
12.如图,点M,N均在数轴上,点M所对应的数是,点N在点M的右边,且距M点4个单位长度,点P、Q是数轴上两个动点.
(1)求出点N所对应的数;
(2)当点P到点M、N的距离之和是5个单位长度时,求出此时点P所对应的数;
(3)若点P、Q分别同时从点M、N出发,均沿数轴相向运动,运动时间为t,点P保持每秒运动2个单位长度,点Q保持每秒运动3个单位长度,点P到O立即折返,点Q到M立即折返,点P、Q分别折返到M、N时停止运动,直接写出P、Q距离为1时t的值.
【答案】(1)1
(2)点P所对应的数是或
(3)或或或
【分析】(1)根据题意可知数轴上右侧的数比左侧大,利用M对应的数加上两点距离即可得到N对应的数即可;
(2)根据点P到点M、N的距离之和大于M、N的距离得到点在点、的两侧,分情况讨论:当点P在点M的左边或点P在点N的右边时,分别求出、的距离,从而求出点P所对应的数;
(3)先分别确定P到达O点的时间、Q到达M点的时间,根据时间节点划分运动阶段,每个阶段分别用含t的式子表示P、Q对应的数,再根据两点距离为1列绝对值方程求解即可.
【详解】(1)解:
,
点N所对应的数是1;
(2)解:点P到点M、N的距离之和是5个单位长度,,
点在点、的两侧,
分情况讨论:
如图,当点P在点M的左边时,
,
点P所对应的数是;
如图,当点P在点N的右边时,
,
点P所对应的数是,
综上所述,点P所对应的数是或;
(3)解:根据题意得:点P到达O点所需时间为:,点Q到达M点所需时间为:,
则点P停止运动时需要的时间为,点Q停止运动时需要的时间为,
分情况讨论:
①当点Q未到达点M时,即,
此时点P表示的数为、点Q表示的数为,
根据题意得:,
解得:或;
②当点Q从点M折返且点P未到达点O时,即,
此时点P表示的数为、点Q表示的数为,
,
解得:(舍去)或(舍去);
③当点P、Q都已折返时,即,
此时点P表示的数为、点Q表示的数为,
,
解得:或,
综上所述:当或或或时, P、Q距离为1.
13.阅读与探究:
我们把绝对值符号内含有未知数的方程叫作含有绝对值的方程.如:,,……都是含有绝对值的方程.
怎样求含有绝对值的方程的解呢?
例:解方程.
思路一:把看作一个整体,根据绝对值的意义,去掉绝对值.
解:依题意得:或
解得:或.
思路二:分和两种情况进行分类讨论,去掉绝对值.
解:当即时,原方程可化为,解得;
当即时,原方程可化为,解得,
原方程的解为或.
应用材料中的方法解决下面的问题:
(1)解方程;
(2)已知关于x的方程的解为正整数,求整数a的值.
【答案】(1)
或
(2)
整数的值为或
【分析】(1)根据题意可得或,解方程即可得到答案;
(2)仿照题意解方程得或,再根据方程的解为正整数得到,,解方程即可得到答案.
【详解】(1)解:∵,
∴或,
解得或;
(2)解:当即时,原方程可化为,解得;
当即时,原方程可化为,解得,
∵原方程的解为正整数,a是整数,
∴,,
∴或.
14.定义:如果两个一元一次方程的解的和为1,我们就称这两个方程为“友好方程”.例如:方程和为“友好方程”.
(1)若关于x的方程与方程是“友好方程”,则______;若“友好方程”的两个解的差为5,其中一个解为,则______.
(2)若关于x的方程与方程是“友好方程”,求m的值.
(3)若关于x的一元一次方程和是“友好方程”,请直接写出关于y的一元一次方程的解.
【答案】(1)12,或3
(2)
(3)
【分析】(1)根据“友好方程”的定义进行解答,注意分类讨论;
(2)利用“友好方程”的定义求解的值即可;
(3)根据方程可以改写成,利用“友好方程”的定义求解即可.
【详解】(1)解:根据题意得,方程,
解得,
方程的解为,
由于方程与方程是“友好方程”,
则,
解得;
若“友好方程”的两个解的差为5,其中一个解为n,另一个解为,
①,
解得,
②,
解得,
则或,
故答案为:12;或3;
(2)解:方程,解得,
方程解得,
由题意,得,
解得;
(3)解:方程解得,
由于方程和方程是“友好方程”,
则方程的解为,
将方程改写为,
则,即,
因此方程的解为.
15.对于任意四个有理数,可以组成两个有理数对与,我们规定:.例如:.
根据上述规定解决下列问题:
(1)有理数对 ;
(2)若有理数对,则 ;
(3)当满足等式的x是整数时,求整数k的值.
【答案】(1)
(2)1
(3)整数k的值为3或5或7或9.
【分析】(1)原式利用题中的新定义计算即可求出值;
(2)已知等式利用题中的新定义化简,计算即可求出x的值;
(3)已知等式利用题中的新定义化简,计算即可求出整数k的值.
【详解】(1)解:
;
(2)解:∵,
∴,
解得:;
(3)解:∵,
∴,
∴,
解得,,
∵x是整数,
∴或,
∴整数k的值为3或5或7或9.
16.定义:如果两个一元一次方程的解的和为1,我们就称这两个方程为“集团方程”,例如:方程和为“集团方程”.
(1)若关于x的方程与方程是“集团方程”,则m的值为___________;
(2)若“集团方程”的两个解的差为6,其中一个解为n,求n的值;
(3)若关于x的一元一次方程和是“集团方程”,直接写出关于y的一元一次方程的解.
【答案】(1)6
(2)或
(3)
【分析】(1)先分别求解两个方程的解,再根据“集团方程”定义(解的和为1)列方程求m;
(2)设两个解,利用“集团方程”解的和为1及差为6列方程求n;
(3)先求已知方程的解,根据“集团方程”定义求另一个方程的解,再通过方程变形求y的值.
【详解】(1)解:解方程,得,
解方程,得,
∵关于x的方程与方程是“集团方程”,
∴,
∴.
(2)解:∵“集团方程”的两个解的和为1,设其中一个解为n,
∴另一个解是,
∵两个解的差是6,
∴,即,
∴或,
解得或.
(3)解:∵,
∴,
∵和是“集团方程”,
∴的解为,
∵可化为,
∴,
∴.
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