1.已知$x,y,z$都是不为0的有理数,且满足$xyz>0,x+y+z<0$.
(1)判断:$x,y,z$中有
(2)求
的值.
(1)判断:$x,y,z$中有
1
个正数;(2)求
答案:1.(1)1
(2)解:因为 x,y,z 中有 1 个正数,2 个负数,
所以可设 x>0,y<0,z<0,
所以$\frac{|x|}{x}+\frac{|y|}{y}+\frac{|z|}{z}+\frac{|xyz|}{xyz}$
$=\frac{x}{x}+\frac{-y}{y}+\frac{-z}{z}+\frac{xyz}{xyz}$
$=1-1-1+1$
$=0.$
(2)解:因为 x,y,z 中有 1 个正数,2 个负数,
所以可设 x>0,y<0,z<0,
所以$\frac{|x|}{x}+\frac{|y|}{y}+\frac{|z|}{z}+\frac{|xyz|}{xyz}$
$=\frac{x}{x}+\frac{-y}{y}+\frac{-z}{z}+\frac{xyz}{xyz}$
$=1-1-1+1$
$=0.$
解析:
【分析】
解第(1)问时,先依据有理数乘法的符号规律:多个不为0的数相乘,积为正则负因数个数为偶数,可知x,y,z中负数个数为0或2;再结合x+y+z<0的条件排除3个都是正数的情况,即可得到正数的个数。
解第(2)问时,先明确规律:不为0的有理数a,若a>0则$\frac{|a|}{a}=1$,若a<0则$\frac{|a|}{a}=-1$;结合第(1)问得到的1正2负的结论,分别化简每一项后求和即可。
【解析】
(1) 已知x,y,z均不为0,且$xyz>0$,根据有理数乘法符号法则,负因数个数为偶数,即负数有0个或2个:
① 若负数为0个,即x、y、z均为正数,则$x+y+z>0$,与条件$x+y+z<0$矛盾,舍去;
② 若负数为2个,正数为1个,此时三个数的和为负,符合条件。
因此x,y,z中有1个正数。
(2) 由(1)可知x,y,z为1个正数,2个负数,不妨设$x>0,y<0,z<0$:
此时$|x|=x$,$|y|=-y$,$|z|=-z$,又因$xyz>0$,故$|xyz|=xyz$。
代入式子计算:
$\frac{|x|}{x}+\frac{|y|}{y}+\frac{|z|}{z}+\frac{|xyz|}{xyz}$
$=\frac{x}{x}+\frac{-y}{y}+\frac{-z}{z}+\frac{xyz}{xyz}$
$=1-1-1+1$
$=0$
【答案】
(1) 1;(2) 0
【知识点】
有理数乘法法则,绝对值化简,有理数符号判断
【点评】
本题是有理数运算与绝对值结合的典型题型,解题关键是根据已知条件确定三个数的正负个数,再结合绝对值的性质化简计算,解题过程中用到了分类讨论思想,注意要排除不符合题意的情况。
【难度系数】
0.7
解第(1)问时,先依据有理数乘法的符号规律:多个不为0的数相乘,积为正则负因数个数为偶数,可知x,y,z中负数个数为0或2;再结合x+y+z<0的条件排除3个都是正数的情况,即可得到正数的个数。
解第(2)问时,先明确规律:不为0的有理数a,若a>0则$\frac{|a|}{a}=1$,若a<0则$\frac{|a|}{a}=-1$;结合第(1)问得到的1正2负的结论,分别化简每一项后求和即可。
【解析】
(1) 已知x,y,z均不为0,且$xyz>0$,根据有理数乘法符号法则,负因数个数为偶数,即负数有0个或2个:
① 若负数为0个,即x、y、z均为正数,则$x+y+z>0$,与条件$x+y+z<0$矛盾,舍去;
② 若负数为2个,正数为1个,此时三个数的和为负,符合条件。
因此x,y,z中有1个正数。
(2) 由(1)可知x,y,z为1个正数,2个负数,不妨设$x>0,y<0,z<0$:
此时$|x|=x$,$|y|=-y$,$|z|=-z$,又因$xyz>0$,故$|xyz|=xyz$。
代入式子计算:
$\frac{|x|}{x}+\frac{|y|}{y}+\frac{|z|}{z}+\frac{|xyz|}{xyz}$
$=\frac{x}{x}+\frac{-y}{y}+\frac{-z}{z}+\frac{xyz}{xyz}$
$=1-1-1+1$
$=0$
【答案】
(1) 1;(2) 0
【知识点】
有理数乘法法则,绝对值化简,有理数符号判断
【点评】
本题是有理数运算与绝对值结合的典型题型,解题关键是根据已知条件确定三个数的正负个数,再结合绝对值的性质化简计算,解题过程中用到了分类讨论思想,注意要排除不符合题意的情况。
【难度系数】
0.7
2. 在解决数学问题的过程中,我们常用到“分类讨论”的数学思想,下面是运用“分类讨论”的数学思想解决问题的过程,请仔细阅读,并解答问题.
【提出问题】已知有理数 $ x,y,z $ 满足 $ xyz>0 $,求 $ \frac{|x|}{x}+\frac{|y|}{y}+\frac{|z|}{z} $ 的值.
【解决问题】解:由题意,得 $ x,y,z $ 三个都为正数或其中一个为正数,另两个为负数.
①当 $ x,y,z $ 都为正数,即 $ x>0,y>0,z>0 $ 时,$ \frac{|x|}{x}+\frac{|y|}{y}+\frac{|z|}{z}=\frac{x}{x}+\frac{y}{y}+\frac{z}{z}=1+1+1=3 $;
②当 $ x,y,z $ 中有一个为正数,另两个为负数时,不妨设 $ x>0,y<0,z<0 $,则 $ \frac{|x|}{x}+\frac{|y|}{y}+\frac{|z|}{z}=\frac{x}{x}+\frac{-y}{y}+\frac{-z}{z}=1+(-1)+(-1)=-1 $.
综上所述,$ \frac{|x|}{x}+\frac{|y|}{y}+\frac{|z|}{z} $ 的值为3或-1.
【探究拓展】请根据上面的解题思路解答下面的问题:
(1)已知 $ x,y $ 是不为0的有理数,当 $ |xy|=-xy $ 时,求 $ \frac{|x|}{x}+\frac{|y|}{y} $ 的值;
(2)已知 $ x,y,z $ 是有理数,当 $ xyz<0 $ 时,求 $ \frac{x}{|x|}+\frac{y}{|y|}+\frac{z}{|z|} $ 的值;
(3)已知 $ x,y,z $ 是有理数,$ x+y+z=0,xyz<0 $,求 $ \frac{|y+z|}{x}+\frac{|z+x|}{y}+\frac{|x+y|}{z} $ 的值.
【提出问题】已知有理数 $ x,y,z $ 满足 $ xyz>0 $,求 $ \frac{|x|}{x}+\frac{|y|}{y}+\frac{|z|}{z} $ 的值.
【解决问题】解:由题意,得 $ x,y,z $ 三个都为正数或其中一个为正数,另两个为负数.
①当 $ x,y,z $ 都为正数,即 $ x>0,y>0,z>0 $ 时,$ \frac{|x|}{x}+\frac{|y|}{y}+\frac{|z|}{z}=\frac{x}{x}+\frac{y}{y}+\frac{z}{z}=1+1+1=3 $;
②当 $ x,y,z $ 中有一个为正数,另两个为负数时,不妨设 $ x>0,y<0,z<0 $,则 $ \frac{|x|}{x}+\frac{|y|}{y}+\frac{|z|}{z}=\frac{x}{x}+\frac{-y}{y}+\frac{-z}{z}=1+(-1)+(-1)=-1 $.
综上所述,$ \frac{|x|}{x}+\frac{|y|}{y}+\frac{|z|}{z} $ 的值为3或-1.
【探究拓展】请根据上面的解题思路解答下面的问题:
(1)已知 $ x,y $ 是不为0的有理数,当 $ |xy|=-xy $ 时,求 $ \frac{|x|}{x}+\frac{|y|}{y} $ 的值;
(2)已知 $ x,y,z $ 是有理数,当 $ xyz<0 $ 时,求 $ \frac{x}{|x|}+\frac{y}{|y|}+\frac{z}{|z|} $ 的值;
(3)已知 $ x,y,z $ 是有理数,$ x+y+z=0,xyz<0 $,求 $ \frac{|y+z|}{x}+\frac{|z+x|}{y}+\frac{|x+y|}{z} $ 的值.
答案:2.解:(1)因为|xy|=-xy,且x,y是不为0的有理数,
所以xy<0,即x,y异号,
不妨设x>0,y<0,原式=1-1=0.
(2)因为xyz<0,且x,y,z是有理数,
所以x,y,z三个有理数均为负数或其中一个为负数,另两个为正数.
①当x,y,z三个有理数均为负数时,即x<0,y<0,z<0,
所以原式=$\frac{x}{-x}+\frac{y}{-y}+\frac{z}{-z}$=-1-1-1=-3;
②当x,y,z中一个为负数,另两个为正数时,
不妨设x<0,y>0,z>0,
所以原式=$\frac{x}{-x}+\frac{y}{y}+\frac{z}{z}$=-1+1+1=1.
综上,$\frac{x}{|x|}+\frac{y}{|y|}+\frac{z}{|z|}$的值为1或-3.
(3)因为x+y+z=0,xyz<0,且x,y,z是有理数,
所以x,y,z中一个为负数,另两个为正数,
不妨设x<0,y>0,z>0,因为x+y+z=0,所以y+z=-x,x+z=-y,x+y=-z,
所以|y+z|=-x,|x+z|=y,|x+y|=z,
所以原式=$\frac{-x}{x}+\frac{y}{y}+\frac{z}{z}$=-1+1+1=1,
所以$\frac{|y+z|}{x}+\frac{|z+x|}{y}+\frac{|x+y|}{z}$的值为1.
所以xy<0,即x,y异号,
不妨设x>0,y<0,原式=1-1=0.
(2)因为xyz<0,且x,y,z是有理数,
所以x,y,z三个有理数均为负数或其中一个为负数,另两个为正数.
①当x,y,z三个有理数均为负数时,即x<0,y<0,z<0,
所以原式=$\frac{x}{-x}+\frac{y}{-y}+\frac{z}{-z}$=-1-1-1=-3;
②当x,y,z中一个为负数,另两个为正数时,
不妨设x<0,y>0,z>0,
所以原式=$\frac{x}{-x}+\frac{y}{y}+\frac{z}{z}$=-1+1+1=1.
综上,$\frac{x}{|x|}+\frac{y}{|y|}+\frac{z}{|z|}$的值为1或-3.
(3)因为x+y+z=0,xyz<0,且x,y,z是有理数,
所以x,y,z中一个为负数,另两个为正数,
不妨设x<0,y>0,z>0,因为x+y+z=0,所以y+z=-x,x+z=-y,x+y=-z,
所以|y+z|=-x,|x+z|=y,|x+y|=z,
所以原式=$\frac{-x}{x}+\frac{y}{y}+\frac{z}{z}$=-1+1+1=1,
所以$\frac{|y+z|}{x}+\frac{|z+x|}{y}+\frac{|x+y|}{z}$的值为1.
解析:
【分析】
本题运用分类讨论思想,结合绝对值性质与有理数乘法符号规律解题:
(1) 先根据|xy|=-xy判断xy的符号,确定x、y异号,两种正负情况计算结果一致;
(2) 根据xyz<0可知负因数个数为奇数,分“三个均为负数”“1个负数2个正数”两类分别计算;
(3) 先由xyz<0确定负因数个数为奇数,再结合x+y+z=0排除三个均为负的情况,仅存在“1个负数2个正数”的情况,将y+z、z+x、x+y分别替换为-x、-y、-z,去绝对值后计算即可。
【解析】
(1) 因为$|xy|=-xy$,且x、y是不为0的有理数,所以$xy<0$,即x、y异号。不妨设$x>0,y<0$,则$\frac{|x|}{x}+\frac{|y|}{y}=\frac{x}{x}+\frac{-y}{y}=1-1=0$,若$x<0,y>0$计算结果也为0,故原式值为0。
(2) 因为$xyz<0$,且x、y、z是有理数,所以x、y、z中负因数个数为奇数,即三个均为负数或1个为负数、另两个为正数:
① 当x、y、z均为负数,即$x<0,y<0,z<0$时,$\frac{x}{|x|}+\frac{y}{|y|}+\frac{z}{|z|}=\frac{x}{-x}+\frac{y}{-y}+\frac{z}{-z}=-1-1-1=-3$;
② 当x、y、z中1个为负数、另两个为正数时,不妨设$x<0,y>0,z>0$,$\frac{x}{|x|}+\frac{y}{|y|}+\frac{z}{|z|}=\frac{x}{-x}+\frac{y}{y}+\frac{z}{z}=-1+1+1=1$。
综上,原式的值为1或-3。
(3) 因为$x+y+z=0,xyz<0$,且x、y、z是有理数,首先负因数个数为奇数,若三个均为负数,则$x+y+z<0$,与$x+y+z=0$矛盾,故仅存在1个负数、另两个为正数的情况。不妨设$x<0,y>0,z>0$,由$x+y+z=0$可得$y+z=-x,z+x=-y,x+y=-z$,所以$|y+z|=|-x|=-x$,$|z+x|=|-y|=y$,$|x+y|=|-z|=z$,代入原式得:$\frac{-x}{x}+\frac{y}{y}+\frac{z}{z}=-1+1+1=1$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{0}$;(2) $\boldsymbol{1}$或$\boldsymbol{-3}$;(3) $\boldsymbol{1}$
【知识点】
绝对值的性质,有理数乘法符号法则,分类讨论思想
【点评】
本题核心考查分类讨论思想的应用,解题关键是根据有理数乘法的符号规律确定未知数的正负分类,第三小问需要结合三个数和为0的条件排除不符合的分类,避免多解,整体思路清晰,分类时注意不要遗漏或重复。
【难度系数】
0.7
本题运用分类讨论思想,结合绝对值性质与有理数乘法符号规律解题:
(1) 先根据|xy|=-xy判断xy的符号,确定x、y异号,两种正负情况计算结果一致;
(2) 根据xyz<0可知负因数个数为奇数,分“三个均为负数”“1个负数2个正数”两类分别计算;
(3) 先由xyz<0确定负因数个数为奇数,再结合x+y+z=0排除三个均为负的情况,仅存在“1个负数2个正数”的情况,将y+z、z+x、x+y分别替换为-x、-y、-z,去绝对值后计算即可。
【解析】
(1) 因为$|xy|=-xy$,且x、y是不为0的有理数,所以$xy<0$,即x、y异号。不妨设$x>0,y<0$,则$\frac{|x|}{x}+\frac{|y|}{y}=\frac{x}{x}+\frac{-y}{y}=1-1=0$,若$x<0,y>0$计算结果也为0,故原式值为0。
(2) 因为$xyz<0$,且x、y、z是有理数,所以x、y、z中负因数个数为奇数,即三个均为负数或1个为负数、另两个为正数:
① 当x、y、z均为负数,即$x<0,y<0,z<0$时,$\frac{x}{|x|}+\frac{y}{|y|}+\frac{z}{|z|}=\frac{x}{-x}+\frac{y}{-y}+\frac{z}{-z}=-1-1-1=-3$;
② 当x、y、z中1个为负数、另两个为正数时,不妨设$x<0,y>0,z>0$,$\frac{x}{|x|}+\frac{y}{|y|}+\frac{z}{|z|}=\frac{x}{-x}+\frac{y}{y}+\frac{z}{z}=-1+1+1=1$。
综上,原式的值为1或-3。
(3) 因为$x+y+z=0,xyz<0$,且x、y、z是有理数,首先负因数个数为奇数,若三个均为负数,则$x+y+z<0$,与$x+y+z=0$矛盾,故仅存在1个负数、另两个为正数的情况。不妨设$x<0,y>0,z>0$,由$x+y+z=0$可得$y+z=-x,z+x=-y,x+y=-z$,所以$|y+z|=|-x|=-x$,$|z+x|=|-y|=y$,$|x+y|=|-z|=z$,代入原式得:$\frac{-x}{x}+\frac{y}{y}+\frac{z}{z}=-1+1+1=1$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{0}$;(2) $\boldsymbol{1}$或$\boldsymbol{-3}$;(3) $\boldsymbol{1}$
【知识点】
绝对值的性质,有理数乘法符号法则,分类讨论思想
【点评】
本题核心考查分类讨论思想的应用,解题关键是根据有理数乘法的符号规律确定未知数的正负分类,第三小问需要结合三个数和为0的条件排除不符合的分类,避免多解,整体思路清晰,分类时注意不要遗漏或重复。
【难度系数】
0.7