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2
(x-2y)²
​$ -1$​或​$-\frac {1}{2}$​
解:方程两边同乘​$(x-1),$​
得​$3x + 2 = x - 1,$​
移项合并得​$2x = -3,$​
解得​$x = -\frac {3}{2}。$​
经检验,​$x = -\frac {3}{2}$​是原方程的解。
解:方程两边同乘​$(x²-1),$​得​$2(x+1) + (x-1) = 7,$​
去括号得​$2x + 2 + x - 1 = 7,$​
合并得​$3x = 6,$​
解得​$x = 2。$​
经检验,​$x = 2$​是原方程的解。
解:原式​$=(\frac {a+2}{a²-2a}+\frac {1-a}{(a-2)²})×\frac {a}{a-4}$​
​$=\frac {a²-4+a-a²}{a(a-2)²}×\frac {a}{a-4}$​
​$=\frac {a-4}{a(a-2)²}×\frac {a}{a-4}$​
​$=\frac {1}{(a-2)²}=\frac {1}{a²-4a+4}$​
∵​$a²-4a-6=0$​
∴​$a²-4a=6$​
∴原式​$=\frac {1}{6+4}=\frac {1}{10}$​
解:由​$\frac {1}{m}+\frac {1}{n}=5$​,通分得​$\frac {n + m}{mn}=5$​,即​$m + n = 5mn$​。
将​$m + n = 5mn$​代入原式:
分子:
​$2m - 3mn + 2n = 2(m + n) - 3mn = 2×5mn - 3mn$​
分母:
​$m + 2mn + n = (m + n) + 2mn = 5mn + 2mn = 7mn$​
原式​$=\frac {7mn}{7mn}=1$​
【分析】
本题属于工程问题,解题核心是利用“工作总量=工作效率×工作时间”的关系,通过设未知数将题目中的倍数关系转化为代数式,再进行分式化简求和。具体思路如下:
1. 设工作总量为1,甲、乙、丙的工作效率分别为$x$、$y$、$z$,则三人单独完成工作的天数分别为$\frac{1}{x}$、$\frac{1}{y}$、$\frac{1}{z}$,合作完成的天数可由合作效率推导;
2. 根据题目中单独完成天数与合作完成天数的倍数关系,分别推导出$m$、$n$、$k$关于$x$、$y$、$z$的表达式;
3. 将$\frac{m}{m+1}$、$\frac{n}{n+1}$、$\frac{k}{k+1}$用$x$、$y$、$z$表示并化简,最后相加得到结果。
【解析】
设工作总量为1,甲、乙、丙的工作效率分别为$x$、$y$、$z$。
1. 由题意,甲单独完成天数为乙、丙合作完成天数的$m$倍:
甲单独完成天数为$\frac{1}{x}$,乙、丙合作完成天数为$\frac{1}{y+z}$,则$\frac{1}{x} = m · \frac{1}{y+z}$,
整理得$m = \frac{y+z}{x}$。
对$\frac{m}{m+1}$化简:
$\frac{m}{m+1} = \frac{\frac{y+z}{x}}{\frac{y+z}{x} + 1} = \frac{y+z}{x + y + z}$(分子分母同乘$x$,约分后得到)。
2. 同理,乙单独完成天数为甲、丙合作完成天数的$n$倍:
$\frac{1}{y} = n · \frac{1}{x+z}$,整理得$n = \frac{x+z}{y}$,
则$\frac{n}{n+1} = \frac{\frac{x+z}{y}}{\frac{x+z}{y} + 1} = \frac{x+z}{x + y + z}$。
3. 丙单独完成天数为甲、乙合作完成天数的$k$倍:
$\frac{1}{z} = k · \frac{1}{x+y}$,整理得$k = \frac{x+y}{z}$,
则$\frac{k}{k+1} = \frac{\frac{x+y}{z}}{\frac{x+y}{z} + 1} = \frac{x+y}{x + y + z}$。
4. 将三个分式相加:
$\frac{m}{m+1} + \frac{n}{n+1} + \frac{k}{k+1} = \frac{y+z}{x+y+z} + \frac{x+z}{x+y+z} + \frac{x+y}{x+y+z}$
$= \frac{(y+z) + (x+z) + (x+y)}{x+y+z}$
$= \frac{2(x+y+z)}{x+y+z} = 2$。
【答案】
$2$
【知识点】
工程问题(效率与时间)、分式化简、代数式求值
【点评】
本题考查工程问题的核心公式应用及分式运算,通过设工作效率将时间的倍数关系转化为分式形式,再利用通分、约分等分式运算技巧化简求和,需要学生熟练掌握工程问题中时间与效率的转化关系,以及分式的基本运算方法。
【难度系数】
0.4
【分析】
首先,我们需要先化简新运算的表达式:利用完全平方公式展开$a*b=(a+b)^2-(a-b)^2$,合并同类项后可得到更简洁的形式;接着将题目中的$A$和$\frac{1}{4x^2-16y^2}$分别对应新运算中的$a$和$b$,代入化简后的新运算公式,得到关于$A$的等式;然后对分母$4x^2-16y^2$进行因式分解(利用平方差公式),方便后续约分;最后通过等式变形,两边同乘分母的最简形式,约分后即可求出$A$的表达式。
【解析】
1. 化简新运算$a*b$:
根据完全平方公式展开:
$\begin{aligned}a*b&=(a+b)^2-(a-b)^2\\&=(a^2+2ab+b^2)-(a^2-2ab+b^2)\\&=a^2+2ab+b^2-a^2+2ab-b^2\\&=4ab\end{aligned}$
2. 代入题目中的运算:
设$a=A$,$b=\frac{1}{4x^2-16y^2}$,根据新运算化简结果可得:
$A*\frac{1}{4x^2-16y^2}=4A·\frac{1}{4x^2-16y^2}$
结合题目等式$A*\frac{1}{4x^2-16y^2}=\frac{x-2y}{x+2y}$,得到:
$4A·\frac{1}{4x^2-16y^2}=\frac{x-2y}{x+2y}$
3. 对分母因式分解:
$4x^2-16y^2=4(x^2-4y^2)=4(x+2y)(x-2y)$,代入上式:
$4A·\frac{1}{4(x+2y)(x-2y)}=\frac{x-2y}{x+2y}$
左边化简得:
$\frac{A}{(x+2y)(x-2y)}=\frac{x-2y}{x+2y}$
4. 求解$A$:
两边同时乘以$(x+2y)(x-2y)$($x≠\pm2y$,保证分母不为0):
$A=\frac{x-2y}{x+2y}·(x+2y)(x-2y)$
约分后得:
$A=(x-2y)^2$
【答案】
$(x - 2y)^2$
【知识点】
新运算的应用、完全平方公式、因式分解(平方差公式)
【点评】
本题属于新定义运算与分式运算的综合题,核心是先通过完全平方公式化简新运算,将复杂的新运算转化为简单的乘法形式,再结合分式的因式分解、约分等运算求解$A$,考查了学生对新定义的理解能力和整式、分式的运算能力。
【难度系数】
0.6
【分析】
分式方程无解分两种情况:一是去分母后所得整式方程无解;二是整式方程的解是原分式方程的增根(即使原方程分母为0的根)。首先确定原方程的最简公分母为$(x-4)(x+4)$,因此增根可能为$x=4$或$x=-4$。先将分式方程去分母转化为整式方程,再分情况讨论求解$m$的值。
【解析】
原方程$\frac{1}{x - 4}+\frac{m}{x + 4}=\frac{4}{x^{2}-16}$,其中$x^2-16=(x-4)(x+4)$,两边同乘最简公分母$(x-4)(x+4)$去分母得:
$(x+4)+m(x-4)=4$
整理整式方程:
$x + 4 + mx - 4m = 4$
合并同类项得:
$(1+m)x = 4m$
分两种情况讨论:
1. 整式方程无解:
当$1+m=0$且$4m≠0$时,即$m=-1$,此时整式方程变为$0· x=-4$,方程无解,因此原分式方程无解。
2. 整式方程的解为原分式方程的增根:
原分式方程的增根为$x=4$或$x=-4$(令最简公分母为0的解)。
把$x=4$代入整式方程$(1+m)x=4m$:
$(1+m)×4=4m$,化简得$4=0$,矛盾,此情况不成立;
把$x=-4$代入整式方程$(1+m)x=4m$:
$(1+m)×(-4)=4m$,即$-4-4m=4m$,移项解得$m=-\frac{1}{2}$,此时$x=-4$是增根,原分式方程无解。
综上,$m$的值为$-\frac{1}{2}$或$-1$。
【答案】
$-\frac{1}{2}$或$-1$
【知识点】
分式方程的增根,整式方程无解
【点评】
本题考查分式方程无解的综合情况,需明确分式方程无解包含两种核心情形:整式方程本身无解、整式方程的解为原分式方程的增根。解题时需全面分析两种情况,避免漏解。
【难度系数】
0.3
【分析】
(1)对于方程$\frac{3x}{x - 1}+\frac{2}{x - 1}=1$,首先观察到两个分式的分母相同,均为$x-1$。解题思路为:先明确分式有意义的条件($x≠1$),再给方程两边同时乘以最简公分母$(x-1)$,将分式方程转化为整式方程,求解整式方程后,检验所得解是否满足原方程分母不为零的条件。
(2)对于方程$\frac{2}{x - 1}+\frac{1}{x + 1}=\frac{7}{x^{2}-1}$,先注意到$x^2-1=(x-1)(x+1)$,最简公分母为$(x-1)(x+1)$。解题思路为:先确定分式有意义的条件($x≠1$且$x≠-1$),再给方程两边同时乘以最简公分母$(x-1)(x+1)$,转化为整式方程求解,最后检验解的合理性。
【解析】
(1)解:
根据分式有意义的条件,得$x-1≠0$,即$x≠1$。
方程两边同时乘以$(x-1)$,去分母得:
$3x + 2 = x - 1$
移项,得:
$3x - x = -1 - 2$
合并同类项,得:
$2x = -3$
系数化为1,得:
$x = -\frac{3}{2}$
检验:当$x=-\frac{3}{2}$时,$x-1=-\frac{3}{2}-1=-\frac{5}{2}≠0$,所以$x=-\frac{3}{2}$是原方程的解。
(2)解:
因为$x^2-1=(x-1)(x+1)$,根据分式有意义的条件,得$x-1≠0$且$x+1≠0$,即$x≠1$且$x≠-1$。
方程两边同时乘以$(x-1)(x+1)$,去分母得:
$2(x+1) + (x-1) = 7$
去括号,得:
$2x + 2 + x - 1 = 7$
移项,得:
$2x + x = 7 - 2 + 1$
合并同类项,得:
$3x = 6$
系数化为1,得:
$x = 2$
检验:当$x=2$时,$(x-1)(x+1)=(2-1)(2+1)=3≠0$,所以$x=2$是原方程的解。
【答案】
(1) $x = -\frac{3}{2}$;(2) $x = 2$
【知识点】
分式方程的解法,整式方程求解,分式有意义的条件
【点评】
本题考查分式方程的基础求解,核心是通过去分母将分式方程转化为整式方程,同时必须进行检验,这是分式方程求解的关键步骤,可避免增根的出现。掌握最简公分母的确定方法和整式方程的基本解法,即可顺利解决此类问题。
【难度系数】
0.6
【分析】
本题是分式化简求值题,解题思路如下:
1. 先对括号内分式的分母进行因式分解,确定最简公分母,将括号内的两个分式通分后合并;
2. 将分式的除法运算转化为乘法运算(乘以除数的倒数);
3. 对分子分母进行约分,得到最简分式;
4. 利用已知条件$a^2 - 4a - 6 = 0$变形得到$a^2 - 4a = 6$,通过整体代入的方法代入最简分式,计算出最终结果。
【解析】
步骤1:对分母因式分解,整理原式
原式$=[\frac{a+2}{a(a-2)} + \frac{1-a}{(a-2)^2}] ÷ \frac{a-4}{a}$
步骤2:通分合并括号内的分式
括号内两个分式的最简公分母为$a(a-2)^2$,通分后得:
$=[\frac{(a+2)(a-2)}{a(a-2)^2} + \frac{a(1-a)}{a(a-2)^2}] × \frac{a}{a-4}$
展开并计算分子:
$(a+2)(a-2)=a^2 - 4$,$a(1-a)=a - a^2$
分子相加:$a^2 - 4 + a - a^2 = a - 4$
因此括号内化简为$\frac{a-4}{a(a-2)^2}$,原式变为:
$=\frac{a-4}{a(a-2)^2} × \frac{a}{a-4}$
步骤3:约分得到最简分式
约去分子分母中的公因式$a$和$a-4$,得:
$=\frac{1}{(a-2)^2}=\frac{1}{a^2 - 4a + 4}$
步骤4:利用已知条件整体代入求值
由$a^2 - 4a - 6 = 0$,得$a^2 - 4a = 6$,将其代入最简分式:
$a^2 - 4a + 4 = 6 + 4 = 10$
因此原式$=\frac{1}{10}$
【答案】
化简结果为$\boldsymbol{\frac{1}{a^2 - 4a + 4}}$,原式的值为$\boldsymbol{\frac{1}{10}}$
【知识点】
分式混合运算,因式分解,整体代入求值
【点评】
本题考查分式的化简求值,重点在于熟练掌握分式混合运算的顺序,正确运用因式分解进行通分和约分,同时通过整体代入思想简化计算,避免直接求解$a$的复杂运算,提升解题效率。
【难度系数】
0.6
【分析】
首先观察已知条件与所求分式的结构,已知是两个分式的和,可先对其通分得到$m+n$与$mn$的关系;所求分式的分子分母均可整理为含$m+n$和$mn$的形式,再将$m+n$用含$mn$的式子整体代入,就能约去$mn$求出分式的值。具体思路:先对已知等式通分变形得到$m+n=5mn$,再把该关系式代入所求分式替换$m+n$,最后化简计算。
【解析】
解:
1. 对已知条件$\frac{1}{m}+\frac{1}{n}=5$通分,得:
$\frac{m+n}{mn}=5$
因为$m≠0$,$n≠0$(否则原式无意义),两边同乘$mn$,得:
$m+n=5mn$
2. 将$m+n=5mn$代入所求分式,先对分子分母变形:
分子:$2m - 3mn + 2n=2(m+n)-3mn$
分母:$m + 2mn + n=(m+n)+2mn$
代入$m+n=5mn$,计算得:
原式$=\frac{2×5mn - 3mn}{5mn + 2mn}=\frac{10mn - 3mn}{7mn}=\frac{7mn}{7mn}=1$
【答案】
$1$
【知识点】
分式通分,分式化简求值,整体代入思想
【点评】
本题考查分式变形与整体代入思想的应用,解题关键是通过通分将已知条件转化为$m+n$与$mn$的等量关系,再整体代入所求分式,避免直接求解$m$、$n$,简化计算过程。
【难度系数】
0.7