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解:​$(2x-3)(2x+3)=(4x-1)(x-1)$​
​$4x²-9=4x²-5x+1$​
​$5x=10$​
​$x=2$​
解:​$(y+1)²-4=y²-1$​
​$y²+2y-3=y²-1$​
​$2y=2$​
​$y=1$​
因为要有意义​$y-1≠0,$​
∴​$y≠1$​
∴方程无解
解:设​$a-2=k$​
原式​$=\frac {1-k}{2k}÷(\frac 5{k}-k)$​
​$=\frac {1-k}{2k}×\frac {k}{5-k²}$​
​$=\frac {1-k}{10-2k²}$​
​$=\frac 1{2(3+a)}$​
将​$a=-\frac {1}{2}$​代入得原式​$=\frac {1}{5}$​
解: (1)设原速度为$v$ m/min,原计划时间为$t$ min,依题意有$vt=180。$实际用时为$1 + \frac{180 - v}{1.5v},$且$t - (1 + \frac{180 - v}{1.5v}) = \frac{40}{60}。$解得$v=60,$原计划时间$t=3$ min,实际时间为$3 - \frac{2}{3} = \frac{7}{3}$ min;
(2)$t_1=\frac{90}{a}+\frac{90}{b}=\frac{90(a+b)}{ab},$$t_2=\frac{360}{a+b},$$t_1 - t_2=\frac{90(a - b)^2}{ab(a + b)}>0,$故$t_1>t_2$
【分析】
对于分式方程,解题核心思路是先通过去分母将其转化为整式方程求解,最后必须检验所得解是否使原分式方程的分母为0,若使分母为0则为增根,原方程无解。
(1)对于方程$\frac{2x - 3}{x - 1}=\frac{4x - 1}{2x + 3}$,首先确定最简公分母为$(x-1)(2x+3)$,两边同乘最简公分母去掉分母,转化为整式方程后求解,最后检验。
(2)对于方程$\frac{y + 1}{y - 1}-\frac{4}{y^{2}-1}=1$,先将分母$y^2-1$因式分解为$(y-1)(y+1)$,确定最简公分母为$(y-1)(y+1)$,去分母转化为整式方程,求解后检验,若解使分母为0则原方程无解。
【解析】
(1)$\frac{2x - 3}{x - 1}=\frac{4x - 1}{2x + 3}$
① 确定最简公分母为$(x-1)(2x+3)$,且$x≠1$,$x≠-\frac{3}{2}$(分母不能为0);
② 方程两边同乘$(x-1)(2x+3)$,得:
$(2x-3)(2x+3)=(4x-1)(x-1)$
③ 展开两边:
左边利用平方差公式得:$(2x)^2 - 3^2 = 4x^2 - 9$,
右边展开得:$4x(x-1)-1×(x-1)=4x^2 -4x -x +1=4x^2 -5x +1$;
④ 移项化简:
$4x^2 - 9 = 4x^2 -5x +1$,
两边消去$4x^2$,得$-9 = -5x +1$,
移项整理得$5x=10$,解得$x=2$;
⑤ 检验:将$x=2$代入最简公分母$(2-1)(2×2+3)=7≠0$,故$x=2$是原方程的解。
(2)$\frac{y + 1}{y - 1}-\frac{4}{y^{2}-1}=1$
① 对分母因式分解,$y^2-1=(y-1)(y+1)$,确定最简公分母为$(y-1)(y+1)$,且$y≠1$,$y≠-1$;
② 方程两边同乘$(y-1)(y+1)$,得:
$(y+1)^2 - 4 = (y-1)(y+1)$
③ 展开两边:
左边展开得$y^2 + 2y +1 -4 = y^2 +2y -3$,
右边利用平方差公式得$y^2 -1$;
④ 移项化简:
$y^2 +2y -3 = y^2 -1$,
两边消去$y^2$,得$2y -3 = -1$,
移项整理得$2y=2$,解得$y=1$;
⑤ 检验:将$y=1$代入最简公分母$(1-1)(1+1)=0$,故$y=1$是增根,原方程无解。
【答案】
(1)$x=2$;(2)无解
【知识点】
分式方程的解法;增根的判定;平方差公式
【点评】
本题重点考查分式方程的求解步骤,核心是通过去分母将分式方程转化为整式方程,特别强调解分式方程必须进行检验,避免忽略增根导致错误。其中第二个方程的解为增根,需明确增根不满足原方程,故原方程无解。
【难度系数】
0.6
【分析】
本题是分式化简求值题,解题思路为:先对原式分母因式分解,再计算括号内的分式减法(需将整式通分为同分母分式),接着将除法转化为乘法,通过约分得到最简分式,最后代入给定的$a$值计算结果。具体步骤:先处理括号内的运算,把$a+2$转化为以$a-2$为分母的分式,与$\frac{5}{a-2}$通分后相减,利用平方差公式对分子因式分解,再将除法变乘法,约去公因式得到最简形式,最后代入$a$的值求值。
【解析】
1. 因式分解分母
将$2a-4$因式分解为$2(a-2)$,原式变形为:
$\frac{3 - a}{2(a - 2)} ÷ ( \frac{5}{a - 2} - a - 2 )$
2. 计算括号内的分式减法
将整式$a+2$通分为以$a-2$为分母的分式:
$a + 2 = \frac{(a + 2)(a - 2)}{a - 2} = \frac{a^2 - 4}{a - 2}$
括号内运算:
$\frac{5}{a - 2} - \frac{a^2 - 4}{a - 2} = \frac{5 - (a^2 - 4)}{a - 2} = \frac{9 - a^2}{a - 2}$
利用平方差公式分解分子:$9 - a^2 = (3 - a)(3 + a)$,则括号内结果为$\frac{(3 - a)(3 + a)}{a - 2}$。
3. 除法转乘法并约分
将除法运算转化为乘法运算:
$\frac{3 - a}{2(a - 2)} × \frac{a - 2}{(3 - a)(3 + a)}$
约去公因式$(3 - a)$和$(a - 2)$,得到最简分式:
$\frac{1}{2(3 + a)}$
4. 代入$a = -\frac{1}{2}$求值
将$a = -\frac{1}{2}$代入$\frac{1}{2(3 + a)}$:
$3 + a = 3 - \frac{1}{2} = \frac{5}{2}$
则原式$= \frac{1}{2 × \frac{5}{2}} = \frac{1}{5}$
【答案】
化简结果为$\frac{1}{2(3 + a)}$,原式的值为$\frac{1}{5}$
【知识点】
分式的化简求值、分式混合运算、平方差公式因式分解
【点评】
本题考查分式混合运算及化简求值,核心是掌握分式通分、约分的方法,以及除法变乘法的运算法则,运算中需注意符号处理,代入数值时要仔细计算,避免出错。
【难度系数】
0.7
【分析】
(1)先设A机器人原速度为$x\ \mathrm{m/min}$,根据“原计划走剩余路程的时间比实际走剩余路程的时间多40秒”这一等量关系列分式方程,求解原速度后,再计算实际走完全程的时间。
(2)对于B机器人,直接利用“时间=路程÷速度”计算总时间$t_1$;对于C机器人,设总时间为$t_2$,根据“总路程=速度×时间”列方程求出$t_2$,最后通过作差法,结合完全平方公式判断$t_1$与$t_2$的大小关系。
【解析】
(1)设A机器人原行走速度为$x\ \mathrm{m/min}$。
原计划走剩余$(180 - x)\ \mathrm{m}$的时间为$\frac{180 - x}{x}\ \mathrm{min}$,实际走这段路程的时间为$\frac{180 - x}{1.5x}\ \mathrm{min}$,提前的40秒即$\frac{40}{60}\ \mathrm{min}$,列方程:
$\frac{180 - x}{x} = \frac{180 - x}{1.5x} + \frac{40}{60}$
两边同乘$3x$去分母得:
$3(180 - x) = 2(180 - x) + 2x$
化简求解:
$540 - 3x = 360 - 2x + 2x$
$3x = 180$
$x = 60$
经检验,$x = 60$是原方程的解且符合题意。
则A机器人走完全程的时间为:
$1 + \frac{180 - 60}{1.5×60} = 1 + \frac{120}{90} = \frac{7}{3}\ \mathrm{min}$
(2)计算B机器人的时间$t_1$:
一半路程为$90\ \mathrm{m}$,则
$t_1 = \frac{90}{a} + \frac{90}{b} = \frac{90(a + b)}{ab}$
计算C机器人的时间$t_2$:
设C机器人总时间为$t_2$,根据路程公式:
$\frac{t_2}{2}×a + \frac{t_2}{2}×b = 180$
整理得:
$t_2×\frac{a + b}{2} = 180$
解得:
$t_2 = \frac{360}{a + b}$
比较$t_1$与$t_2$的大小:
$t_1 - t_2 = \frac{90(a + b)}{ab} - \frac{360}{a + b}$
通分后化简:
$= \frac{90(a + b)^2 - 360ab}{ab(a + b)}$
$= \frac{90[(a + b)^2 - 4ab]}{ab(a + b)}$
$= \frac{90(a - b)^2}{ab(a + b)}$
因为$a≠b$,$a>0$,$b>0$,所以$(a - b)^2>0$,$ab(a + b)>0$,则$t_1 - t_2>0$,即$t_1 > t_2$。
【答案】
(1)$\frac{7}{3}\ \mathrm{min}$;(2)$t_1 > t_2$
【知识点】
1. 分式方程的应用
2. 作差法比较大小
3. 行程问题公式
【点评】
本题考查分式方程的实际应用及代数式大小比较,第一问需找准行程问题中的等量关系列方程,注意检验分式方程的解;第二问通过作差法结合完全平方公式判断差的正负,熟练掌握路程、速度、时间的关系及分式运算是解题关键。
【难度系数】
0.6