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C
C
$\frac{1}{2}$
解:化简:$\frac{(1 - x)^2(1 + x)}{(x^2 - 1)^2} = \frac{(x - 1)^2(1 + x)}{(x - 1)^2(x + 1)^2} = \frac{1}{x + 1},$
当$x = -50$时,原式$=\frac{1}{-50 + 1}=-\frac{1}{49}$
解: 化简:$\frac{x^2 + 2x + 1}{x^2 + 6x + 5} = \frac{(x + 1)^2}{(x + 1)(x + 5)} = \frac{x + 1}{x + 5},$
当$x = 100$时,原式$=\frac{100 + 1}{100 + 5}=\frac{101}{105}$
①③
解:
​$(2)$​∵分式​$\frac {x^2-4x+m}{x+n}(m $​为常数​$)$​是一个​$''$​巧分式​$'',$​它的​$''$​巧整式​$''$​为​$x-7,$​
∴​$(x+n)·(x-7)=x^2-4x+m,$​
∴​$x^2+(n-7)x-7n=x^2-4x+m,$​
∴​$n-7=-4,$​​$m=-7n,$​
∴​$n=3,$​​$m=-21$​
​$(3)$​∵分式​$\frac {-2x^3+2x}A$​的​$''$​巧整式​$''$​为​$1-x,$​
∴​$A=\frac {-2x^3+2x}{1-x},$​
∴​$A=\frac {2x(1-x^2)}{1-x}=\frac {2x(1-x)(1+x)}{1-x}=2x(1+x),$​即​$A=2x^2+2x。$​
∵​$\frac {2x^3+4x^2+2x}{2x^2+2x}=\frac {2x(x^2+2x+1)}{2x(x+1)}=\frac {(x+1)^2}{x+1}=x+1,$​
∴​$\frac {2x^3+4x^2+2x}A$​是​$''$​巧分式​$''$​
【分析】
要解决本题,需明确分式可约分化简的核心条件:分子与分母存在不为零的公因式。已知分子为$(x-1)(x+2)$,我们将每个选项中的$A$代入分母,通过因式分解判断分母是否能分解出与分子相同的因式,若不存在这样的公因式,则该$A$即为不可能的选项。
【解析】
我们逐个分析各选项:
1. 选项A:当$A=1$时,分母为$(x^2 - 1)x=(x-1)(x+1)x$,分子为$(x-1)(x+2)$,分子分母存在公因式$(x-1)$,可约分化简,故A不符合题意;
2. 选项B:当$A=x$时,分母为$(x^2 - x)x=x(x-1)x=x^2(x-1)$,分子为$(x-1)(x+2)$,分子分母存在公因式$(x-1)$,可约分化简,故B不符合题意;
3. 选项C:当$A=-x$时,分母为$(x^2 - (-x))x=(x^2+x)x=x(x+1)x=x^2(x+1)$,分子为$(x-1)(x+2)$,分母的因式为$x$、$x+1$,与分子的因式$(x-1)$、$(x+2)$均不相同,且$x$不是分子的因式,因此分子分母无公因式,无法约分化简,故C符合题意;
4. 选项D:当$A=4$时,分母为$(x^2 - 4)x=(x-2)(x+2)x$,分子为$(x-1)(x+2)$,分子分母存在公因式$(x+2)$,可约分化简,故D不符合题意。
综上,$A$不可能是$-x$。
【答案】
C
【知识点】
分式的约分,因式分解
【点评】
本题考查分式约分的条件,解题关键是通过因式分解判断分子分母是否存在公因式,需注意区分参数为常数和整式的情况,避免概念混淆。
【难度系数】
0.6
【分析】
要判断一个分式是否为“和分式”,需紧扣定义的两个核心条件:①分子或分母可以分解因式;②分式不可约分。我们需要对每个选项逐一分析,先判断分子、分母能否分解因式,再看是否存在公因式可约分,最终确定符合两个条件的选项。
1. 分析选项A:分子$x^2-y^2$可分解为$(x-y)(x+y)$,分母为$x-y$,分子分母有公因式$x-y$,可约分为$x+y$,不满足“不可约分”的条件,不是“和分式”。
2. 分析选项B:分子$x+y$无法分解因式,分母$x^2-xy+y^2$在实数范围内也无法分解因式,不满足“分子或分母可以分解因式”的条件,不是“和分式”。
3. 分析选项C:分子$4x+2y$可分解为$2(2x+y)$,分母$x^2-4y^2$可分解为$(x-2y)(x+2y)$,分子分母没有公因式,不可约分,同时满足两个条件,是“和分式”。
4. 分析选项D:分子$x^2-2xy+y^2$可分解为$(x-y)^2$,分母$2x-2y$可分解为$2(x-y)$,分子分母有公因式$x-y$,可约分为$\frac{x-y}{2}$,不满足“不可约分”的条件,不是“和分式”。
【解析】
根据“和分式”的定义,对各选项逐一分析:
选项A:$\frac{x^2-y^2}{x-y}=\frac{(x-y)(x+y)}{x-y}=x+y$,可约分,不是“和分式”;
选项B:分子$x+y$、分母$x^2-xy+y^2$均不能分解因式,不满足“分子或分母可分解因式”的条件,不是“和分式”;
选项C:分子$4x+2y=2(2x+y)$,分母$x^2-4y^2=(x-2y)(x+2y)$,分子分母无公因式,不可约分,且分子、分母均可分解因式,符合“和分式”的定义;
选项D:$\frac{x^2-2xy+y^2}{2x-2y}=\frac{(x-y)^2}{2(x-y)}=\frac{x-y}{2}$,可约分,不是“和分式”。
因此,是“和分式”的是选项C。
【答案】
C
【知识点】
因式分解、分式约分
【点评】
本题主要考查对新定义“和分式”的理解与应用,核心是掌握因式分解的方法(平方差公式、完全平方公式、提公因式法)以及分式约分的条件(分子分母有公因式)。解题关键是紧扣定义的两个条件,逐一验证选项,避免因忽略其中一个条件而误判。
【难度系数】
0.6
【分析】
首先根据提示,将已知条件$3 = 2^{a}$代入$3^{b}=2$,利用幂的乘方运算性质推导$a$与$b$的关系;再将该关系代入所求代数式,通过化简分子分母,约去公因式即可得到结果。具体思考步骤如下:
1. 代入推导$ab$的值:把$3=2^a$代入$3^b=2$,得到$(2^a)^b=2$,根据幂的乘方法则可得$2^{ab}=2^1$,由底数相同的幂相等则指数相等,得出$ab=1$。
2. 代入化简代数式:将$ab=1$代入分母,把分母变形为含分子的形式,发现分子分母有公因式,约去后得到最终结果。
【解析】
已知$3 = 2^{a}$,$3^{b}=2$,将$3 = 2^{a}$代入$3^{b}=2$中:
$(2^{a})^{b}=2$
根据幂的乘方运算性质$(x^m)^n=x^{mn}$,可得:
$2^{ab}=2^1$
因为底数相同的幂相等时指数相等,所以:
$ab=1$
将$ab=1$代入所求代数式$\frac{a + b + 2}{3ab + 2a + 2b + 1}$:
$\begin{aligned}\frac{a + b + 2}{3ab + 2a + 2b + 1}&=\frac{a + b + 2}{3×1 + 2a + 2b + 1}\\&=\frac{a + b + 2}{4 + 2(a + b)}\\&=\frac{a + b + 2}{2(a + b + 2)}\\&=\frac{1}{2}\end{aligned}$
(注:$a=\log_2 3>0$,$b=\log_3 2>0$,故$a+b+2≠0$,可约去公因式)
【答案】
$\frac{1}{2}$
【知识点】
幂的乘方运算,代数式化简
【点评】
本题核心是利用幂的乘方性质找到$ab=1$的关键关系,再通过整体代入思想化简代数式,考查了对幂的运算性质的掌握以及代数式化简的能力,整体代入是解题的突破口。
【难度系数】
0.4
【分析】
对于这类化简求值题,解题思路是先对分子分母进行因式分解,再根据分式的基本性质约分,将原式化为最简分式,最后代入给定的x值计算结果。
(1)先观察分母$(x^2-1)^2$,利用平方差公式分解为$[(x-1)(x+1)]^2=(x-1)^2(x+1)^2$;分子中的$(1-x)^2$可变形为$(x-1)^2$,然后约去分子分母的公因式$(x-1)^2$和$(x+1)$,得到最简分式后代入$x=-50$计算。
(2)分子$x^2+2x+1$是完全平方式,可分解为$(x+1)^2$;分母$x^2+6x+5$利用十字相乘法分解为$(x+1)(x+5)$,约去公因式$(x+1)$得到最简分式,再代入$x=100$计算。
【解析】
(1)
$\begin{aligned}\frac{(1 - x)^{2}(1 + x)}{(x^{2}-1)^{2}}&=\frac{(x-1)^2(1+x)}{[(x-1)(x+1)]^2}\\&=\frac{(x-1)^2(x+1)}{(x-1)^2(x+1)^2}\\&=\frac{1}{x+1}\end{aligned}$
当$x=-50$时,原式$=\frac{1}{-50+1}=-\frac{1}{49}$。
(2)
$\begin{aligned}\frac{x^{2}+2x + 1}{x^{2}+6x + 5}&=\frac{(x+1)^2}{(x+1)(x+5)}\\&=\frac{x+1}{x+5}\end{aligned}$
当$x=100$时,原式$=\frac{100+1}{100+5}=\frac{101}{105}$。
【答案】
(1)化简结果为$\frac{1}{x+1}$,值为$-\frac{1}{49}$;(2)化简结果为$\frac{x+1}{x+5}$,值为$\frac{101}{105}$。
【知识点】
分式化简求值,因式分解(平方差、完全平方、十字相乘)
【点评】
本题核心考查分式化简求值,重点在于熟练运用因式分解方法分解分子分母,利用分式基本性质约分,化简时注意符号处理,代入计算需细心,避免计算失误。
【难度系数】
0.7
【分析】
(1) 要判断是否为“巧分式”,需根据定义看分式约分后是否为整式。对每个分式逐一分析:①可约去公因式$(x - 1)(x + 2)$,得到整式$2x - 3$;②约分后仍为分式;③利用平方差公式分解分子,约去公因式$x + y$后得到整式$x - y$,据此确定符合的序号。
(2) 根据“巧分式”定义,分子可表示为$(x + n)$与“巧整式”$x - 7$的乘积,将乘积展开后与分子$x^2 - 4x + m$对应系数相等,列方程求解$m$、$n$。
(3) 先根据已知条件,由“巧分式”的定义求出$A$的表达式,再将$A$代入待判断的分式中,通过因式分解和约分,看结果是否为整式,进而判断是否为“巧分式”。
【解析】
(1) ①$\frac{(x - 1)(2x - 3)(x + 2)}{(x - 1)(x + 2)} = 2x - 3$($x≠1$且$x≠-2$),约分后是整式,是“巧分式”;
②$\frac{2x + 5}{x + 3} = \frac{2(x + 3) - 1}{x + 3} = 2 - \frac{1}{x + 3}$,约分后仍为分式,不是“巧分式”;
③$\frac{x^2 - y^2}{x + y} = \frac{(x + y)(x - y)}{x + y} = x - y$($x≠-y$),约分后是整式,是“巧分式”;
故答案为①③。
(2)
∵分式$\frac{x^2 - 4x + m}{x + n}$是“巧分式”,其“巧整式”为$x - 7$,
∴$x^2 - 4x + m = (x + n)(x - 7)$,
展开右边得:$x^2 + (n - 7)x - 7n$,
根据多项式相等对应系数相等,得:
$\begin{cases}n - 7 = -4 \\ m = -7n\end{cases}$,
解得$\begin{cases}n = 3 \\ m = -21\end{cases}$。
(3)
∵分式$\frac{-2x^3 + 2x}{A}$的“巧整式”为$1 - x$,
∴$A = \frac{-2x^3 + 2x}{1 - x}$,
对分子因式分解:$-2x^3 + 2x = -2x(x^2 - 1) = 2x(1 - x^2) = 2x(1 - x)(1 + x)$,
则$A = \frac{2x(1 - x)(1 + x)}{1 - x} = 2x(1 + x) = 2x^2 + 2x$($x≠1$),
将$A = 2x^2 + 2x$代入$\frac{2x^3 + 4x^2 + 2x}{A}$中:
$\frac{2x^3 + 4x^2 + 2x}{2x^2 + 2x} = \frac{2x(x^2 + 2x + 1)}{2x(x + 1)} = \frac{2x(x + 1)^2}{2x(x + 1)} = x + 1$($x≠0$且$x≠-1$),
约分后是整式,故$\frac{2x^3 + 4x^2 + 2x}{A}$是“巧分式”。
【答案】
(1) $\boldsymbol{①③}$;
(2) $\boldsymbol{m=-21}$,$\boldsymbol{n=3}$;
(3) $\boldsymbol{是“巧分式”}$
【知识点】
分式的约分、因式分解、多项式乘多项式
【点评】
本题为新定义题型,核心是理解“巧分式”与“巧整式”的定义,综合运用分式约分、因式分解、多项式乘法等知识解决问题,考察学生对新定义的理解能力及基础知识的综合运用能力,需注意约分过程中分母不为零的隐含条件。
【难度系数】
0.6