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C
D
C
A
1
-1
​$ \frac {1}{10}$​
32
-4
an>an+1
解:原式= $\frac{x-1}{x+1}$
解:原式= $\frac{x+1}{2(x-1)}$
【分析】
本题需要判断分式等式是否成立,需依据分式的基本性质、分式的加减运算法则及分式约分的方法,对每个选项逐一分析:
1. 回忆分式基本性质:分式的分子、分母同时乘或除以同一个不为0的整式,分式的值不变,不可随意加、减同一个数;
2. 对于可因式分解的分式,先分解分子,再结合分母不为0的条件约分判断;
3. 分式加减需通分,不能直接将分子、分母分别相加。通过举反例或化简的方式验证每个选项的正误。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:分式的分子分母同时加1不符合分式的基本性质。举反例:当$a=1$,$b=2$时,左边$\frac{b}{a}=\frac{2}{1}=2$,右边$\frac{b+1}{a+1}=\frac{3}{2}=1.5$,$2≠1.5$,等式不成立;
选项B:分子分母同时为“2倍+1”的形式,不符合分式基本性质。举反例:当$a=1$,$b=0$时,左边$\frac{2×0+1}{2×1+1}=\frac{1}{3}$,右边$\frac{0}{1}=0$,$\frac{1}{3}≠0$,等式不成立;
选项C:因为$a^2-1=(a+1)(a-1)$,且原式中分母$a+1≠0$(否则分式无意义),所以$\frac{a^2-1}{a+1}=\frac{(a+1)(a-1)}{a+1}=a-1$,约分后等式成立;
选项D:分式加法需通分计算,$\frac{b}{a}+\frac{b}{c}=\frac{bc+ab}{ac}=\frac{b(a+c)}{ac}$,并非$\frac{2b}{a+c}$。举反例:当$a=1$,$c=1$,$b=1$时,左边$\frac{1}{1}+\frac{1}{1}=2$,右边$\frac{2×1}{1+1}=1$,$2≠1$,等式不成立。
综上,只有选项C的等式成立。
【答案】
C
【知识点】
分式的基本性质,分式的约分,分式的加减运算
【点评】
本题考查分式的核心运算规则与性质,解题时需紧扣分式基本性质的“乘除同整式,而非加减”、分式加减需通分、约分需先因式分解且保证分母不为0这些关键点,通过举反例或化简的方式快速判断选项正误,是分式入门的基础题型,需熟练掌握相关法则。
【难度系数】
0.7
【分析】
要找出与$\frac{-x + y}{-2x - y}$值相等的分式,需利用分式的符号变化规律和基本性质来变形原式。首先明确:分式的分子、分母同时乘以或除以同一个不为0的整式,分式的值不变;且分式的分子、分母及分式本身的符号,改变其中任意两个,分式的值不变。我们可以通过提取分子和分母中的负号,将原式化简,再与选项逐一对比即可得到答案。
【解析】
对给定分式进行变形:
$\frac{-x + y}{-2x - y} = \frac{-(x - y)}{-(2x + y)}$(分子提取-1,将$-x+y$转化为$-(x-y)$;分母提取-1,将$-2x-y$转化为$-(2x+y)$)
根据分式的基本性质,分子分母的-1(不为0)可以约去,可得:
$\frac{-(x - y)}{-(2x + y)} = \frac{x - y}{2x + y}$
对比各选项,只有选项D的分式与变形后的分式一致。
【答案】
D
【知识点】
分式的符号法则、分式的基本性质
【点评】
本题属于分式基础题,主要考查分式的符号变化规律,解题核心是掌握分式分子、分母符号的处理方法,通过提取负号化简原式后与选项对比即可快速得出结果,易错点是容易混淆分子分母符号变化的规则,导致变形错误。
【难度系数】
0.8
【分析】
要解决这道题,我们的思路是先根据题意写出a、b都扩大3倍后的新分式,再将新分式化简,最后与原分式对比,判断分式值的变化情况。具体步骤为:首先确定a、b扩大3倍后的表达式为3a、3b,分别代入原分式的分子和分母,得到新的分式;然后对新分式进行化简,提取公因式后约分,再和原分式比较倍数关系,从而得出结论。
【解析】
当分式$\frac{2ab}{3a - 4b}$的分子分母中的$a$,$b$都扩大3倍时:
1. 新的分子为:$2×(3a)×(3b)=2×9ab=18ab$;
2. 新的分母为:$3×(3a)-4×(3b)=9a-12b=3(3a-4b)$;
3. 因此变化后的分式为:$\frac{18ab}{3(3a-4b)}=\frac{6ab}{3a-4b}$;
4. 原分式为$\frac{2ab}{3a-4b}$,对比可知$\frac{6ab}{3a-4b}=3×\frac{2ab}{3a-4b}$,即分式的值扩大为原来的3倍。
【答案】
C
【知识点】
分式的基本性质、分式的化简
【点评】
本题主要考查分式基本性质的应用,解题关键是准确代入字母扩大后的数值,通过提取公因式、约分等步骤化简新分式,再与原分式对比判断值的变化。题目难度较低,侧重对基础概念的理解与简单运算能力的考查。
【难度系数】
0.8
【分析】
这是一道工程类的分式方程应用题,解题思路如下:
1. 先根据设未知数的条件确定两个模型单独处理的时间:已知设$R_{2}$单独处理需$x\ h$,因为$R_{2}$所需时间比$R_{1}$少$2h$,所以$R_{1}$单独处理需$(x+2)\ h$。
2. 回忆工程问题核心关系:工作效率=工作总量÷工作时间,通常把总工作量看作1,由此可分别表示出两个模型的工作效率:$R_{2}$的效率是$\frac{1}{x}$,$R_{1}$的效率是$\frac{1}{x+2}$。
3. 合作完成时,工作效率之和等于总工作量除以合作时间,已知合作1.5h完成,所以合作效率是$\frac{1}{1.5}$,据此可列出效率之和的等式,对应正确方程。
【解析】
设$R_{2}$单独处理这批数据需要$x\ h$,则$R_{1}$单独处理需要$(x+2)\ h$。
将这批数据的总量看作单位“1”,根据“工作效率=工作总量÷工作时间”,可得:
$R_{2}$的工作效率为$\frac{1}{x}$,$R_{1}$的工作效率为$\frac{1}{x+2}$。
因为两个模型合作1.5h完成任务,合作的工作效率之和等于$\frac{1}{1.5}$,因此可列方程:
$\frac{1}{x}+\frac{1}{x + 2}=\frac{1}{1.5}$,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
1. 分式方程的应用(工程问题)
2. 工程问题数量关系
【点评】
本题主要考查工程问题中工作总量、工作时间、工作效率三者的关系,关键是准确根据已知条件表示出两个模型的工作时间和效率,再结合合作的工作情况列出方程,需要注意区分单独处理时间的关系,避免出现时间表示错误的问题。
【难度系数】
0.7
【分析】
(1) 本题是同分母分式的减法运算,根据同分母分式减法法则,分母不变,分子相减,再对分子化简约分即可得到结果。
(2) 分式的值为0需满足两个条件:分子为0且分母不为0。先求解分子为0时a的取值,再排除使分母为0的a值,即可得到符合条件的a。
【解析】
(1) $\frac{2m}{m + n}-\frac{m - n}{n + m}$
$=\frac{2m - (m - n)}{m + n}$(同分母分式相减,分母不变,分子相减)
$=\frac{2m - m + n}{m + n}$(去括号)
$=\frac{m + n}{m + n}$(合并同类项)
$=1$(约分,$m + n ≠ 0$)
(2) 要使$\frac{\vert a\vert - 1}{a - 1}$的值为0,需满足:
$\begin{cases}\vert a\vert - 1 = 0 \\a - 1 ≠ 0\end{cases}$
由$\vert a\vert - 1 = 0$得$\vert a\vert = 1$,即$a = 1$或$a = -1$;
由$a - 1 ≠ 0$得$a ≠ 1$;
综上,$a = -1$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{1}$;(2) $\boldsymbol{-1}$
【知识点】
同分母分式减法,分式值为0的条件
【点评】
本题考查分式的基础运算与分式值为0的条件,运算时需牢记同分母分式的运算法则,处理分式值为0的问题时,切勿忽略分母不为0的限制条件,避免出现错误。
【难度系数】
0.7
【分析】
首先观察已知条件与所求分式的结构特征,已知条件是两个分式的和为3,所求分式的分子、分母可整理为含$m+n$与$mn$的形式。解题思路为:先对已知等式通分变形,得到$m+n$与$mn$的关系式,再将所求分式中的$m+n$用含$mn$的式子整体代换,最后通过约分计算出结果。
【解析】
1. 对已知条件进行变形:
已知$\frac{1}{m}+\frac{1}{n}=3$,根据分式加法法则通分可得:
$\frac{m+n}{mn}=3$,
由已知可知$m≠0$,$n≠0$,因此$mn≠0$,两边同乘$mn$得:
$m+n=3mn$。
2. 将$m+n=3mn$代入所求分式:
分子:$m - 2mn + n=(m+n)-2mn=3mn-2mn=mn$;
分母:$3m + mn + 3n=3(m+n)+mn=3×3mn + mn=9mn+mn=10mn$。
3. 约分计算分式的值:
$\frac{m - 2mn + n}{3m + mn + 3n}=\frac{mn}{10mn}=\frac{1}{10}$($mn≠0$,可约去$mn$)。
【答案】
$\frac{1}{10}$
【知识点】
分式化简求值、整体代入法、分式通分运算
【点评】
本题考查分式的化简求值,关键在于利用整体代入思想简化计算。通过对已知条件通分变形得到$m+n$与$mn$的关系,将所求分式转化为仅含$mn$的形式,进而约分求解,体现了整体思想在代数求值中的重要应用,需熟练掌握分式的基本运算技巧。
【难度系数】
0.8
【分析】
要解决这个问题,我们可以利用完全平方公式的变形来推导。首先,已知$x+\frac{1}{x}=6$,先对其两边平方,结合完全平方公式展开,求出$x^2+\frac{1}{x^2}$的值;再将目标式$(x-\frac{1}{x})^2$用完全平方公式展开,把求出的$x^2+\frac{1}{x^2}$代入计算,即可得到结果。
【解析】
1. 对已知条件$x+\frac{1}{x}=6$两边平方:
$(x+\frac{1}{x})^2=6^2=36$
2. 根据完全平方公式$(a+b)^2=a^2+2ab+b^2$展开左边:
$x^2+2· x·\frac{1}{x}+\frac{1}{x^2}=36$
化简得:$x^2+2+\frac{1}{x^2}=36$
移项计算$x^2+\frac{1}{x^2}$的值:
$x^2+\frac{1}{x^2}=36-2=34$
3. 计算$(x-\frac{1}{x})^2$,根据完全平方公式$(a-b)^2=a^2-2ab+b^2$展开:
$(x-\frac{1}{x})^2=x^2-2· x·\frac{1}{x}+\frac{1}{x^2}=x^2-2+\frac{1}{x^2}$
将$x^2+\frac{1}{x^2}=34$代入上式:
$(x-\frac{1}{x})^2=34-2=32$
【答案】
32
【知识点】
完全平方公式,代数式变形
【点评】
本题考查完全平方公式的灵活运用,核心是掌握完全平方公式的结构特征,通过已知条件的变形求出中间代数式的值,再代入目标式计算。解题时需注意公式展开后的符号和常数项,避免计算错误。
【难度系数】
0.8
【分析】
要解决分式方程无解的问题,需明确分式方程无解的两种情形:一是去分母后的整式方程无解;二是整式方程的解为原分式方程的增根(即使分母为0的根)。首先对原方程去分母转化为整式方程,再结合这两种情形分析:
1. 原方程分母为$x-2$和$2-x$,可知$x≠2$,因此增根只能是$x=2$;
2. 先将方程去分母,把分式方程转化为整式方程,由于转化后的整式方程是一次方程,一次方程当系数不为0时总有解,因此只需考虑整式方程的解为增根$x=2$的情况,将$x=2$代入整式方程即可求出$k$的值。
【解析】
步骤1:去分母,将分式方程转化为整式方程
方程两边同时乘以$(x-2)$($x≠2$),注意$2-x=-(x-2)$,则:
$2 - k = 3x$
步骤2:分析分式方程无解的情况
对于整式方程$3x=2 - k$,$x$的系数$3≠0$,因此该整式方程总有解,故分式方程无解只能是因为整式方程的解是原分式方程的增根。
原分式方程的分母不能为0,即$x-2≠0$,得增根为$x=2$。
步骤3:代入增根求$k$的值
将$x=2$代入整式方程$2 - k = 3x$,得:
$2 - k = 3×2$
解得:$k=2-6=-4$
【答案】
$-4$
【知识点】
分式方程的增根、分式方程无解的判定
【点评】
本题考查分式方程无解的相关知识,需准确区分“整式方程无解”和“整式方程的解为增根”这两种导致分式方程无解的情况,解题时要注意去分母时的符号变化,避免计算错误。
【难度系数】
0.3
【分析】
要比较$a_{n+1}$与$a_n$的大小,可采用作差法:先明确两者的项组成,通过作差抵消公共项,再化简剩余表达式并判断其正负性,进而确定大小关系。具体思路为:
1. 对比$a_n$和$a_{n+1}$的表达式,找出公共项;
2. 计算$a_{n+1}-a_n$,抵消公共项后得到剩余项的和;
3. 化简剩余式子,根据$n$为正整数的条件判断差的正负,得出大小结论。
【解析】
已知$a_{n}=\frac{1}{n + 1}+\frac{1}{n + 2}+···+\frac{1}{2n + 1}$,$a_{n + 1}=\frac{1}{n + 2}+\frac{1}{n + 3}+···+\frac{1}{2n + 3}$,
计算$a_{n+1}-a_n$:
$\begin{aligned}a_{n+1}-a_n&=(\frac{1}{n + 2}+\frac{1}{n + 3}+···+\frac{1}{2n + 3})-(\frac{1}{n + 1}+\frac{1}{n + 2}+···+\frac{1}{2n + 1})\\&=\frac{1}{2n+2}+\frac{1}{2n+3}-\frac{1}{n+1}\\&=\frac{1}{2(n+1)}+\frac{1}{2n+3}-\frac{1}{n+1}\\&=-\frac{1}{2(n+1)}+\frac{1}{2n+3}\\&=\frac{-(2n+3)+2(n+1)}{2(n+1)(2n+3)}\\&=\frac{-2n-3+2n+2}{2(n+1)(2n+3)}\\&=\frac{-1}{2(n+1)(2n+3)}\end{aligned}$
因为$n$为正整数,所以$2(n+1)(2n+3)>0$,分子$-1<0$,故$a_{n+1}-a_n<0$,即$a_{n+1}<a_n$。
【答案】
$a_{n}>a_{n + 1}$
【知识点】
作差法比较大小、数列通项分析
【点评】
本题考查作差法在数列项大小比较中的应用,核心是通过表达式变形抵消公共项,再利用分式通分运算判断差的正负。解题关键是准确识别两个表达式的差异项,熟练掌握分式的化简运算。
【难度系数】
0.6
【分析】
第(1)题:先计算两个括号内的分式减法,将整数化为同分母分式后通分计算,再把除法转化为乘法,最后通过约分得到最简分式;
第(2)题:先对分子、分母中能因式分解的部分进行因式分解,再计算括号内的分式减法(将整数化为同分母分式后通分),接着把除法转化为乘法,最后约分得到最简结果。
【解析】
(1)原式$=(\frac{x^2}{x^2}-\frac{2x - 1}{x^2})÷(\frac{x^2}{x^2}-\frac{1}{x^2})$
$=\frac{x^2 - 2x + 1}{x^2}÷\frac{x^2 - 1}{x^2}$
$=\frac{(x - 1)^2}{x^2}×\frac{x^2}{(x + 1)(x - 1)}$
$=\frac{x - 1}{x + 1}$
(2)原式$=\frac{(x + 1)^2}{2(x - 3)}÷(\frac{x(x - 3)}{x - 3}-\frac{1 - 3x}{x - 3})$
$=\frac{(x + 1)^2}{2(x - 3)}÷\frac{x^2 - 3x - 1 + 3x}{x - 3}$
$=\frac{(x + 1)^2}{2(x - 3)}÷\frac{x^2 - 1}{x - 3}$
$=\frac{(x + 1)^2}{2(x - 3)}×\frac{x - 3}{(x + 1)(x - 1)}$
$=\frac{x + 1}{2(x - 1)}$
【答案】
(1)$\boldsymbol{\frac{x - 1}{x + 1}}$;(2)$\boldsymbol{\frac{x + 1}{2(x - 1)}}$
【知识点】
分式混合运算,因式分解
【点评】
本题考查分式的混合运算,解题核心是遵循“先括号,后乘除”的运算顺序,熟练运用通分、约分、因式分解等技巧,运算时注意符号变化,确保结果化为最简分式。
【难度系数】
0.6