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$\frac{7}{2}$
$\frac{1}{m(m + 2)}$
​$ 2^{1013}x$​
解:原式$=\frac{a - b}{a + b} \div (b - a)=\frac{a - b}{a + b} \cdot \frac{1}{b - a}=\frac{a - b}{a + b} \cdot \left(-\frac{1}{a - b}\right)=-\frac{1}{a + b}$
解:原式$=\frac{x - 1}{x^2 - 49} \div \frac{1 - x}{x^2 - 7x}=\frac{x - 1}{(x - 7)(x + 7)} \cdot \frac{x(x - 7)}{1 - x}=\frac{x - 1}{(x - 7)(x + 7)} \cdot \left(-\frac{x(x - 7)}{x - 1}\right)=-\frac{x}{x + 7}$
解:原式$=\frac{a + 2}{a^2 - 2a + 1} \cdot \frac{a^2 - 4a + 4}{a + 1} \div \frac{a^2 - 4}{a^2 - 1}=\frac{a + 2}{(a - 1)^2} \cdot \frac{(a - 2)^2}{a + 1} \cdot \frac{(a - 1)(a + 1)}{(a - 2)(a + 2)}=\frac{a - 2}{a - 1}$
解:原式$=\left(\frac{-4x}{x^2y}\right)^2 \div \left(\frac{a^{-1}x^2}{2y^{-1}}\right)^2 \cdot \left(\frac{ay}{x}\right)^{-4}=\frac{16x^2}{x^4y^2} \div \frac{x^4y^2}{4a^2} \cdot \frac{x^4}{a^4y^4}=\frac{16}{x^2y^2} \cdot \frac{4a^2}{x^4y^2} \cdot \frac{x^4}{a^4y^4}=\frac{64}{a^2x^2y^8}$
解:(1)设被污染部分为$A,$由题意得:$\frac{x^2 - 4x}{x^2 - 9} \div \frac{A}{x - 3}=\frac{1}{x + 3},$
即$\frac{x(x - 4)}{(x - 3)(x + 3)} \cdot \frac{x - 3}{A}=\frac{1}{x + 3},$化简得$\frac{x(x - 4)}{A}=1,$
$\therefore A=x(x - 4)=x^2 - 4x;$
(2)不同意,当$x=4$时,结果为$\frac{1}{4 + 3}=\frac{1}{7} \neq 1;$
(3)不同意,当$x=0$时,$A=0,$原式无意义
$-\frac{1}{n - 1} + \frac{1}{n}$
解:原式​$=-(\frac {1}{2}+\frac {1}{6}+\frac {1}{12}+...+\frac 1{2025×2026})$​
​$=-(1-\frac {1}{2}+\frac {1}{2}-\frac {1}{3}+\frac {1}{3}-\frac {1}{4}+...+\frac {1}{2025}-\frac {1}{2026})$​
​$=-(1-\frac {1}{2026})$​
​$=-\frac {2025}{2026}$​
【分析】
首先,我们需要先对所求的分式乘法式子进行化简,再利用已知条件代入计算。首先观察分母$x^2 - 2xy + y^2$,它符合完全平方公式的形式,可分解为$(x-y)^2$,然后通过约分简化式子;接着根据已知$x - 3y = 0$得出$x = 3y$,将其代入化简后的式子,即可求出结果。需要注意的是,$y$不能为0,否则原式分母为0无意义,不过在代入时分母不为0,可放心约分。
【解析】
1. 化简原式:
因为$x^2 - 2xy + y^2 = (x - y)^2$,所以:
$\frac{2x + y}{x^2 - 2xy + y^2} · (x - y) = \frac{2x + y}{(x - y)^2} · (x - y)$
约分后得到:$\frac{2x + y}{x - y}$
2. 代入已知条件计算:
由$x - 3y = 0$,可得$x = 3y$($y≠0$),将$x = 3y$代入$\frac{2x + y}{x - y}$:
分子:$2×3y + y = 6y + y = 7y$
分母:$3y - y = 2y$
则$\frac{7y}{2y} = \frac{7}{2}$($y≠0$,可约分)
【答案】
$\frac{7}{2}$
【知识点】
分式化简求值、完全平方公式
【点评】
本题主要考查分式的化简求值及完全平方公式的应用,先化简再代入的思路能有效简化计算过程,同时要注意分式有意义的条件(分母不为0),避免出现无意义的情况。
【难度系数】
0.7
【分析】
已知一个分式与$\frac{m}{m - 2}$的积为$\frac{1}{m^{2} - 4}$,求这个分式,根据“积÷一个乘数=另一个乘数”,可确定用除法计算。首先对分母$m^2-4$利用平方差公式因式分解,再根据分式除法法则,将除法转化为乘法(除以一个分式等于乘以它的倒数),最后约分得到结果。
【解析】
设这个分式为$A$,根据题意可得:
$A × \frac{m}{m - 2} = \frac{1}{m^{2} - 4}$
则$A = \frac{1}{m^{2} - 4} ÷ \frac{m}{m - 2}$
对$m^2-4$因式分解,由平方差公式得$m^2-4=(m+2)(m-2)$,代入上式:
$A = \frac{1}{(m+2)(m-2)} × \frac{m-2}{m}$
约分(约去公因式$m-2$),得:
$A = \frac{1}{m(m+2)}$
【答案】
$\frac{1}{m(m + 2)}$
【知识点】
1. 分式的乘除法运算;2. 平方差公式因式分解
【点评】
本题考查分式乘除法的逆运算及平方差公式的应用,核心是掌握分式除法的运算法则:除以一个分式等于乘以它的倒数,同时需熟练运用平方差公式对多项式因式分解,以便约分简化计算,计算过程中注意公因式的识别与约分的正确性。
【难度系数】
0.8
【分析】
这道题是数列规律探究类问题,解题思路是先计算前几项的值,找出数列的周期规律,再利用周期计算总乘积。首先依次计算$s_1$、$s_2$、$s_3$、$s_4$,可发现数列以2为周期循环,奇数项为$2x$,偶数项为$\frac{1}{x}$;接着计算每组周期内两项的乘积,再确定2025项中完整周期的数量和剩余项,最后将各部分乘积相乘得到结果。
【解析】
1. 计算前几项,探寻周期:
$ s_{1} = 2x $
$ s_{2} = \frac{2}{s_{1}} = \frac{2}{2x} = \frac{1}{x} $
$ s_{3} = \frac{2}{s_{2}} = \frac{2}{\frac{1}{x}} = 2x $
$ s_{4} = \frac{2}{s_{3}} = \frac{2}{2x} = \frac{1}{x} $
由此可知,数列$\{s_n\}$是以2为周期的循环数列,奇数项为$2x$,偶数项为$\frac{1}{x}$。
2. 计算每组周期的乘积:
每一组连续两项的乘积为$ s_{1}s_{2} = 2x × \frac{1}{x} = 2 $。
3. 确定周期数量与剩余项:
$2025÷2=1012$(组)$\dots\dots1$(项),即存在1012个完整周期,剩余1项为$s_{2025}$,由于2025是奇数,故$s_{2025}=2x$。
4. 计算总乘积:
$ s_{1}s_{2} ··· s_{2025} = (s_{1}s_{2})(s_{3}s_{4})···(s_{2023}s_{2024}) × s_{2025} = 2^{1012} × 2x = 2^{1013}x $
【答案】
$2^{1013}x$
【知识点】
数列周期规律、代数式乘法
【点评】
本题核心考查数列周期规律的应用,通过计算前几项发现循环周期是解题突破口,需熟练掌握代数式乘除运算及周期问题中余数的处理,侧重规律探索与运算能力的考查。
【难度系数】
0.6
【分析】
本题为分式的乘除及乘方混合运算,解题需遵循分式运算规则:先算乘方,再算乘除;分式除法要转化为乘法(除以一个数或分式等于乘以其倒数);对可分解的多项式先因式分解,便于约分,同时注意互为相反数因式的符号转化。
(1)先将除法转化为乘法,把$(b - a)$变形为$-(a - b)$,再与分子的$(a - b)$约分,化简得到结果;
(2)先分解因式:$x^2-49=(x-7)(x+7)$,$x^2-7x=x(x-7)$,再将除法转化为乘法,把$(1 - x)$变形为$-(x - 1)$,约去相同因式后化简;
(3)先分解所有多项式:$a^2-2a+1=(a-1)^2$,$a^2-4a+4=(a-2)^2$,$a^2-4=(a-2)(a+2)$,$a^2-1=(a-1)(a+1)$,将除法转化为乘法后,分子分母约去相同因式,得到最简结果;
(4)先处理负指数幂($a^{-n}=\frac{1}{a^n}$,$(\frac{m}{n})^{-k}=(\frac{n}{m})^k$),再计算各部分乘方,将除法转化为乘法,最后通过约分和同底数幂的运算法则计算系数与字母的指数,得到结果。
【解析】
(1)$\frac{a - b}{a + b} ÷ (b - a)$
$=\frac{a - b}{a + b} × \frac{1}{b - a}$
$=\frac{a - b}{a + b} × \frac{1}{-(a - b)}$
$=-\frac{1}{a + b}$
(2)$\frac{x - 1}{x^{2} - 49} ÷ \frac{1 - x}{x^{2} - 7x}$
$=\frac{x - 1}{(x - 7)(x + 7)} ÷ \frac{1 - x}{x(x - 7)}$
$=\frac{x - 1}{(x - 7)(x + 7)} × \frac{x(x - 7)}{-(x - 1)}$
$=-\frac{x}{x + 7}$
(3)$\frac{a + 2}{a^{2} - 2a + 1} · \frac{a^{2} - 4a + 4}{a + 1} ÷ \frac{a^{2} - 4}{a^{2} - 1}$
$=\frac{a + 2}{(a - 1)^2} · \frac{(a - 2)^2}{a + 1} × \frac{(a - 1)(a + 1)}{(a - 2)(a + 2)}$
$=\frac{(a + 2)(a - 2)^2(a - 1)(a + 1)}{(a - 1)^2(a + 1)(a - 2)(a + 2)}$
$=\frac{a - 2}{a - 1}$
(4)$(\frac{-4x}{x^{2}y})^{2} ÷ (\frac{a^{-1}x^{2}}{2y^{-1}})^{2} · (\frac{ay}{x})^{-4}$
$=\frac{16x^2}{x^4y^2} ÷ (\frac{x^2y}{2a})^2 · (\frac{x}{ay})^4$
$=\frac{16}{x^2y^2} ÷ \frac{x^4y^2}{4a^2} · \frac{x^4}{a^4y^4}$
$=\frac{16}{x^2y^2} × \frac{4a^2}{x^4y^2} × \frac{x^4}{a^4y^4}$
$=\frac{64}{x^2a^2y^8}$
【答案】
(1)$-\frac{1}{a + b}$;(2)$-\frac{x}{x + 7}$;(3)$\frac{a - 2}{a - 1}$;(4)$\frac{64}{x^{2}a^{2}y^{8}}$
【知识点】
分式乘除运算;因式分解;负整数指数幂
【点评】
本题综合考查分式的乘除、乘方及负整数指数幂的运算,需要熟练掌握分式运算顺序、除法变乘法法则,以及因式分解在约分中的应用,同时要注意符号和指数的正确处理,对运算能力要求较高,是巩固分式运算知识的典型题型。
【难度系数】
0.6
【分析】
(1)要确定被污染部分,可先设其为$A$,利用分式除法法则将原式转化为乘法,对分子分母因式分解约分后,结合已知结果建立等式求解$A$;
(2)判断$x=4$时分式的值,需代入$x=4$观察被除式分子的情况,结合分式有意义的条件分析分式值;
(3)判断$x=0$时能否代入,需依据分式有意义的条件,分析此时除数是否为0,确定分式是否有意义。
【解析】
(1)设被墨水污染的部分为$A$,则原式为:
$\frac{x^2 - 4x}{x^2 - 9} ÷ \frac{x· A}{x - 3}$
根据分式除法法则,转化为乘法运算:
$\frac{x^2 - 4x}{x^2 - 9} × \frac{x - 3}{x· A}$
对分子分母因式分解:$x^2 - 4x = x(x - 4)$,$x^2 - 9 = (x + 3)(x - 3)$,代入得:
$\frac{x(x - 4)}{(x + 3)(x - 3)} × \frac{x - 3}{x· A}$
约分($x≠0$且$x≠\pm3$)后得:
$\frac{x - 4}{(x + 3)A}$
已知结果为$\frac{1}{x + 3}$,则$\frac{x - 4}{(x + 3)A} = \frac{1}{x + 3}$,两边同乘$x + 3$($x≠ -3$),解得$A = x - 4$。
(2)当$x = 4$时,被除式的分子$x^2 - 4x = 4^2 - 4×4 = 0$,若分式有意义(除数不为0),则分式的值为0,而非1,所以不同意小明的观点。
(3)当$x = 0$时,除数为$\frac{0×(...)}{0 - 3} = 0$,分式除法中除数不能为0,此时分式无意义,无法代入求值,所以不同意小丽的观点。
【答案】
(1)$x - 4$;
(2)不同意,此时分式的值为0;
(3)不同意,此时除数为0,分式无意义。
【知识点】
分式的除法运算;分式有意义的条件;因式分解
【点评】
本题围绕分式的运算与有意义的条件展开,解题需熟练掌握分式除法的转化方法,牢记分式有意义的核心要求(分母、除数均不为0),代入求值前务必先判断分式是否有意义,避免错误。
【难度系数】
0.6
【分析】
(1) 观察题目给出的等式,等式左边是符号为负的分数与相邻正分数相乘,等式右边是这两个分数的和,对比已知等式的结构,可直接归纳出对应式子的结果形式。
(2) 计算求和时,先利用(1)中猜想的结论,将每个乘法算式转化为加法算式,展开后中间的项会相互抵消,仅剩下首尾两项,最后计算剩余项的和即可得到结果。
【解析】
(1) 根据已知等式:
$-1 × \frac{1}{2} = -1 + \frac{1}{2}$,$-\frac{1}{2} × \frac{1}{3} = -\frac{1}{2} + \frac{1}{3}$,$-\frac{1}{3} × \frac{1}{4} = -\frac{1}{3} + \frac{1}{4}$,
可猜想:$-\frac{1}{n - 1} × \frac{1}{n} = -\frac{1}{n - 1} + \frac{1}{n}$。
(2) 利用(1)的结论转化原式并计算:
$\begin{aligned}&(-1 × \frac{1}{2}) + (-\frac{1}{2} × \frac{1}{3}) + (-\frac{1}{3} × \frac{1}{4}) + ··· + (-\frac{1}{2025} × \frac{1}{2026})\\=&(-1 + \frac{1}{2}) + (-\frac{1}{2} + \frac{1}{3}) + (-\frac{1}{3} + \frac{1}{4}) + ··· + (-\frac{1}{2025} + \frac{1}{2026})\\=&-1 + \frac{1}{2} - \frac{1}{2} + \frac{1}{3} - \frac{1}{3} + \frac{1}{4} + ··· - \frac{1}{2025} + \frac{1}{2026}\\=&-1 + \frac{1}{2026}\\=&\frac{-2026 + 1}{2026}\\=&\frac{-2025}{2026}\end{aligned}$
【答案】
(1) $-\frac{1}{n - 1} + \frac{1}{n}$;(2) $\frac{-2025}{2026}$
【知识点】
规律探究、裂项相消法
【点评】
本题通过观察具体等式归纳一般规律,再利用规律进行有理数的简便运算,既考查了观察归纳能力,又强化了有理数简便运算的技巧,裂项相消是解决此类分数求和问题的有效方法,能大幅简化计算过程。
【难度系数】
0.7