1.定义:关于$x$的方程$ax-b=0$与方程$bx-a=0$($a,b$均为不等于0的常数)称互为“相反方程”.例如,方程$2x-1=0$与方程$x-2=0$互为“相反方程”.
(1)若关于$x$的方程①:$5x-p+2=0$的解是$x=2$,则与方程①互为“相反方程”的方程的解是
(2)若关于$x$的方程$2x-b+1=0$与其“相反方程”的解都是整数,求整数$b$的值;
(3)若关于$x$的方程$kx+k=0$与$2m(4x-1)+2=-7nx$互为“相反方程”,直接写出代数式$m-\frac{1}{2}n-[2(3m-1)+3n]$的值.
(1)若关于$x$的方程①:$5x-p+2=0$的解是$x=2$,则与方程①互为“相反方程”的方程的解是
$x=\frac{1}{2}$
;(2)若关于$x$的方程$2x-b+1=0$与其“相反方程”的解都是整数,求整数$b$的值;
(3)若关于$x$的方程$kx+k=0$与$2m(4x-1)+2=-7nx$互为“相反方程”,直接写出代数式$m-\frac{1}{2}n-[2(3m-1)+3n]$的值.
答案:1.(1)$x=\frac{1}{2}$
(2)解:关于$x$的方程$2x-b+1=0$的“相反方程”为$(b-1)x-2=0$,
解方程$2x-b+1=0$,得$x=\frac{b-1}{2}$,解方程$(b-1)x-2=0$,得$x=\frac{2}{b-1}$.
因为关于$x$的方程$2x-b+1=0$与其“相反方程”的解都是整数,
所以$\frac{b-1}{2}$与$\frac{2}{b-1}$都为整数.又因为$b$为整数,所以$b-1=\pm2$.
当$b-1=-2$时,$b=-1$;当$b-1=2$时,$b=3$.
综上所述,整数$b$的值为$-1$或$3$.
(3)解:将方程$2m(4x-1)+2=-7nx$整理,得$(8m+7n)x-2m+2=0$,
因为关于$x$的方程$kx+k=0$与$2m(4x-1)+2=-7nx$互为“相反方程”,
所以$-k=-2m+2$,$-k=8m+7n$,所以$-2m+2=8m+7n$,
所以$10m+7n=2$,
所以$m-\frac{1}{2}n-[2(3m-1)+3n]=m-\frac{1}{2}n-(6m-2+3n)=m-\frac{1}{2}n-6m+2-3n=-5m-\frac{7}{2}n+2=-\frac{1}{2}(10m+7n)+2=-\frac{1}{2}×2+2=-1+2=1$.
(2)解:关于$x$的方程$2x-b+1=0$的“相反方程”为$(b-1)x-2=0$,
解方程$2x-b+1=0$,得$x=\frac{b-1}{2}$,解方程$(b-1)x-2=0$,得$x=\frac{2}{b-1}$.
因为关于$x$的方程$2x-b+1=0$与其“相反方程”的解都是整数,
所以$\frac{b-1}{2}$与$\frac{2}{b-1}$都为整数.又因为$b$为整数,所以$b-1=\pm2$.
当$b-1=-2$时,$b=-1$;当$b-1=2$时,$b=3$.
综上所述,整数$b$的值为$-1$或$3$.
(3)解:将方程$2m(4x-1)+2=-7nx$整理,得$(8m+7n)x-2m+2=0$,
因为关于$x$的方程$kx+k=0$与$2m(4x-1)+2=-7nx$互为“相反方程”,
所以$-k=-2m+2$,$-k=8m+7n$,所以$-2m+2=8m+7n$,
所以$10m+7n=2$,
所以$m-\frac{1}{2}n-[2(3m-1)+3n]=m-\frac{1}{2}n-(6m-2+3n)=m-\frac{1}{2}n-6m+2-3n=-5m-\frac{7}{2}n+2=-\frac{1}{2}(10m+7n)+2=-\frac{1}{2}×2+2=-1+2=1$.
解析:
【分析】
首先明确“相反方程”的核心定义:若$ax-b=0$与$bx-a=0$($a、b$均不为0)互为相反方程,即两个方程整理为等号右侧为0的形式后,一次项系数和常数项的相反数互换。
(1) 先将已知解代入原方程求出参数$p$,再根据定义写出相反方程,求解即可;
(2) 先将原方程整理为标准形式,写出其相反方程,分别求出两个方程的解,结合解为整数、$b$为整数的条件,确定$b-1$的可能取值,进而求出$b$;
(3) 先将第二个方程整理为标准形式,根据相反方程的定义建立$k、m、n$的等量关系,消去$k$得到$m$和$n$的关系式,再化简所求代数式,整体代入计算即可。
【解析】
(1) 将$x=2$代入方程$5x-p+2=0$,得:
$5×2 - p + 2 = 0$,解得$p=12$
则方程①可整理为$5x - 10 = 0$,根据“相反方程”的定义,其相反方程为$10x - 5 = 0$
解$10x - 5 = 0$,得$x=\frac{1}{2}$。
(2) 方程$2x-b+1=0$整理为标准形式为$2x - (b-1) = 0$,根据定义,它的“相反方程”为$(b-1)x - 2 = 0$。
解方程$2x - (b-1) = 0$,得$x=\frac{b-1}{2}$;
解方程$(b-1)x - 2 = 0$($b≠1$,否则方程无解),得$x=\frac{2}{b-1}$。
由题可知两个解均为整数,且$b$为整数,因此$\frac{b-1}{2}$和$\frac{2}{b-1}$均为整数,即$b-1$是2的整数因数且能被2整除,因此$b-1=\pm2$。
当$b-1=2$时,$b=3$;当$b-1=-2$时,$b=-1$。
综上,整数$b$的值为$-1$或$3$。
(3) 先整理方程$2m(4x-1)+2=-7nx$:
去括号得$8mx - 2m + 2 = -7nx$,
移项合并同类项得$(8m + 7n)x - (2m - 2) = 0$。
方程$kx + k = 0$整理为标准形式为$kx - (-k) = 0$,
因为两个方程互为“相反方程”,根据定义可得:$\begin{cases}k = 2m - 2 \\ -k = 8m + 7n \end{cases}$,
将第一个式子代入第二个式子,得$-(2m - 2) = 8m + 7n$,整理得$10m + 7n = 2$。
再化简所求代数式:
$m-\frac{1}{2}n-[2(3m-1)+3n]$
$=m - \frac{1}{2}n - (6m - 2 + 3n)$
$=m - \frac{1}{2}n - 6m + 2 - 3n$
$=-5m - \frac{7}{2}n + 2$
$=-\frac{1}{2}(10m + 7n) + 2$
将$10m +7n=2$代入,得原式$=-\frac{1}{2}×2 + 2 = 1$。
【答案】
(1) $x=\frac{1}{2}$;(2) $-1$或$3$;(3) $1$
【知识点】
新定义问题,一元一次方程的解,整式化简求值
【点评】
本题以新定义为载体,考查对新概念的理解与迁移应用能力,解题关键是准确把握“相反方程”的定义,将陌生问题转化为已学的一元一次方程求解、整式运算内容,第三问运用整体代入思想可避免单独求参数值,简化计算过程。
【难度系数】
0.65
首先明确“相反方程”的核心定义:若$ax-b=0$与$bx-a=0$($a、b$均不为0)互为相反方程,即两个方程整理为等号右侧为0的形式后,一次项系数和常数项的相反数互换。
(1) 先将已知解代入原方程求出参数$p$,再根据定义写出相反方程,求解即可;
(2) 先将原方程整理为标准形式,写出其相反方程,分别求出两个方程的解,结合解为整数、$b$为整数的条件,确定$b-1$的可能取值,进而求出$b$;
(3) 先将第二个方程整理为标准形式,根据相反方程的定义建立$k、m、n$的等量关系,消去$k$得到$m$和$n$的关系式,再化简所求代数式,整体代入计算即可。
【解析】
(1) 将$x=2$代入方程$5x-p+2=0$,得:
$5×2 - p + 2 = 0$,解得$p=12$
则方程①可整理为$5x - 10 = 0$,根据“相反方程”的定义,其相反方程为$10x - 5 = 0$
解$10x - 5 = 0$,得$x=\frac{1}{2}$。
(2) 方程$2x-b+1=0$整理为标准形式为$2x - (b-1) = 0$,根据定义,它的“相反方程”为$(b-1)x - 2 = 0$。
解方程$2x - (b-1) = 0$,得$x=\frac{b-1}{2}$;
解方程$(b-1)x - 2 = 0$($b≠1$,否则方程无解),得$x=\frac{2}{b-1}$。
由题可知两个解均为整数,且$b$为整数,因此$\frac{b-1}{2}$和$\frac{2}{b-1}$均为整数,即$b-1$是2的整数因数且能被2整除,因此$b-1=\pm2$。
当$b-1=2$时,$b=3$;当$b-1=-2$时,$b=-1$。
综上,整数$b$的值为$-1$或$3$。
(3) 先整理方程$2m(4x-1)+2=-7nx$:
去括号得$8mx - 2m + 2 = -7nx$,
移项合并同类项得$(8m + 7n)x - (2m - 2) = 0$。
方程$kx + k = 0$整理为标准形式为$kx - (-k) = 0$,
因为两个方程互为“相反方程”,根据定义可得:$\begin{cases}k = 2m - 2 \\ -k = 8m + 7n \end{cases}$,
将第一个式子代入第二个式子,得$-(2m - 2) = 8m + 7n$,整理得$10m + 7n = 2$。
再化简所求代数式:
$m-\frac{1}{2}n-[2(3m-1)+3n]$
$=m - \frac{1}{2}n - (6m - 2 + 3n)$
$=m - \frac{1}{2}n - 6m + 2 - 3n$
$=-5m - \frac{7}{2}n + 2$
$=-\frac{1}{2}(10m + 7n) + 2$
将$10m +7n=2$代入,得原式$=-\frac{1}{2}×2 + 2 = 1$。
【答案】
(1) $x=\frac{1}{2}$;(2) $-1$或$3$;(3) $1$
【知识点】
新定义问题,一元一次方程的解,整式化简求值
【点评】
本题以新定义为载体,考查对新概念的理解与迁移应用能力,解题关键是准确把握“相反方程”的定义,将陌生问题转化为已学的一元一次方程求解、整式运算内容,第三问运用整体代入思想可避免单独求参数值,简化计算过程。
【难度系数】
0.65
2.如果两个一元一次方程的解之和为1,我们就称这两个方程互为“美好方程”.例如,方程$4x=8$和方程$x+1=0$互为“美好方程”.
(1)请判断方程$4x-(x+5)=1$与方程$-2y-y=3$是否互为“美好方程”;
(2)若关于$x$的方程$3x+m=0$与方程$4x-2=x+10$互为“美好方程”,求$m$的值;
(3)若关于$x$的方程$\frac{1}{2025}x+3=2x+k$和$\frac{1}{2025}x+1=0$互为“美好方程”,求关于$y$的方程$\frac{1}{2025}(y+1)+3=2y+k+2$的解.
(1)请判断方程$4x-(x+5)=1$与方程$-2y-y=3$是否互为“美好方程”;
(2)若关于$x$的方程$3x+m=0$与方程$4x-2=x+10$互为“美好方程”,求$m$的值;
(3)若关于$x$的方程$\frac{1}{2025}x+3=2x+k$和$\frac{1}{2025}x+1=0$互为“美好方程”,求关于$y$的方程$\frac{1}{2025}(y+1)+3=2y+k+2$的解.
答案:2.解:(1)解方程$4x-(x+5)=1$,得$x=2$,
解方程$-2y-y=3$,得$y=-1$.
因为$x+y=2-1=1$,
所以方程$4x-(x+5)=1$与方程$-2y-y=3$互为“美好方程”.
(2)关于$x$的方程$3x+m=0$的解为$x=-\frac{m}{3}$,
方程$4x-2=x+10$的解为$x=4$.
因为关于$x$的方程$3x+m=0$与方程$4x-2=-x+10$互为“美好方程”,
所以$-\frac{m}{3}+4=1$,解得$m=9$.
(3)方程$\frac{1}{2025}x+1=0$的解为$x=-2025$.
因为关于$x$的方程$\frac{1}{2025}x+1=0$与$\frac{1}{2025}x+3=2x+k$互为“美好方程”,
所以关于$x$的方程$\frac{1}{2025}x+3=2x+k$的解为$x=2026$.
因为关于$y$的方程$\frac{1}{2025}(y+1)+3=2y+k+2$就是$\frac{1}{2025}(y+1)+3=2(y+1)+k$,
所以$y+1=x=2026$,解得$y=2025$,
所以关于$y$的方程$\frac{1}{2025}(y+1)+3=2y+k+2$的解为$y=2025$.
解方程$-2y-y=3$,得$y=-1$.
因为$x+y=2-1=1$,
所以方程$4x-(x+5)=1$与方程$-2y-y=3$互为“美好方程”.
(2)关于$x$的方程$3x+m=0$的解为$x=-\frac{m}{3}$,
方程$4x-2=x+10$的解为$x=4$.
因为关于$x$的方程$3x+m=0$与方程$4x-2=-x+10$互为“美好方程”,
所以$-\frac{m}{3}+4=1$,解得$m=9$.
(3)方程$\frac{1}{2025}x+1=0$的解为$x=-2025$.
因为关于$x$的方程$\frac{1}{2025}x+1=0$与$\frac{1}{2025}x+3=2x+k$互为“美好方程”,
所以关于$x$的方程$\frac{1}{2025}x+3=2x+k$的解为$x=2026$.
因为关于$y$的方程$\frac{1}{2025}(y+1)+3=2y+k+2$就是$\frac{1}{2025}(y+1)+3=2(y+1)+k$,
所以$y+1=x=2026$,解得$y=2025$,
所以关于$y$的方程$\frac{1}{2025}(y+1)+3=2y+k+2$的解为$y=2025$.
解析:
【分析】
本题是基于“美好方程”的新定义问题,解题核心是抓住“两个一元一次方程的解之和为1”这一关键规则:
(1) 分别求解两个一元一次方程,计算两个解的和,判断是否等于1即可;
(2) 先解出不含参数的方程的解,再将含参数方程的解用参数表示,根据解的和为1列方程求解参数m;
(3) 先根据“美好方程”的定义求出含k的x的方程的解,再观察待解的y的方程的结构,将y+1看作整体对应前面x的方程的形式,直接利用已有解求出y的值,避免重复计算。
【解析】
(1) 解方程$4x-(x+5)=1$:
去括号得$4x-x-5=1$,
移项合并同类项得$3x=6$,
系数化为1得$x=2$;
解方程$-2y-y=3$:
合并同类项得$-3y=3$,
系数化为1得$y=-1$;
$\because$ 两个解的和为$2+(-1)=1$,符合“美好方程”的定义,
$\therefore$ 两个方程互为“美好方程”。
(2) 解方程$4x-2=x+10$:
移项得$4x-x=10+2$,
合并同类项得$3x=12$,
系数化为1得$x=4$;
方程$3x+m=0$的解为$x=-\frac{m}{3}$,
$\because$ 两个方程互为“美好方程”,
$\therefore -\frac{m}{3} + 4 = 1$,
解得$m=9$。
(3) 解方程$\frac{1}{2025}x+1=0$:
移项得$\frac{1}{2025}x=-1$,
系数化为1得$x=-2025$;
$\because$ 它和方程$\frac{1}{2025}x+3=2x+k$互为“美好方程”,
$\therefore$ 方程$\frac{1}{2025}x+3=2x+k$的解为$1 - (-2025) = 2026$;
待解的关于y的方程$\frac{1}{2025}(y+1)+3=2y+k+2$可变形为:
$\frac{1}{2025}(y+1)+3=2(y+1)+k$,
观察发现该方程和$\frac{1}{2025}x+3=2x+k$结构完全一致,将$y+1$看作整体$x$,
$\therefore y+1=2026$,
解得$y=2025$。
【答案】
(1) 方程$4x-(x+5)=1$与方程$-2y-y=3$互为“美好方程”;
(2) $m=9$;
(3) $y=2025$
【知识点】
一元一次方程解法,新定义问题,整体代入思想
【点评】
本题结合新定义考查一元一次方程的相关知识,解题的前提是准确理解“美好方程”的含义,前两问较为基础,第三问通过观察方程结构运用整体代入思想可大幅简化计算,能有效考查对一元一次方程本质的理解和灵活运用能力。
【难度系数】
0.6
本题是基于“美好方程”的新定义问题,解题核心是抓住“两个一元一次方程的解之和为1”这一关键规则:
(1) 分别求解两个一元一次方程,计算两个解的和,判断是否等于1即可;
(2) 先解出不含参数的方程的解,再将含参数方程的解用参数表示,根据解的和为1列方程求解参数m;
(3) 先根据“美好方程”的定义求出含k的x的方程的解,再观察待解的y的方程的结构,将y+1看作整体对应前面x的方程的形式,直接利用已有解求出y的值,避免重复计算。
【解析】
(1) 解方程$4x-(x+5)=1$:
去括号得$4x-x-5=1$,
移项合并同类项得$3x=6$,
系数化为1得$x=2$;
解方程$-2y-y=3$:
合并同类项得$-3y=3$,
系数化为1得$y=-1$;
$\because$ 两个解的和为$2+(-1)=1$,符合“美好方程”的定义,
$\therefore$ 两个方程互为“美好方程”。
(2) 解方程$4x-2=x+10$:
移项得$4x-x=10+2$,
合并同类项得$3x=12$,
系数化为1得$x=4$;
方程$3x+m=0$的解为$x=-\frac{m}{3}$,
$\because$ 两个方程互为“美好方程”,
$\therefore -\frac{m}{3} + 4 = 1$,
解得$m=9$。
(3) 解方程$\frac{1}{2025}x+1=0$:
移项得$\frac{1}{2025}x=-1$,
系数化为1得$x=-2025$;
$\because$ 它和方程$\frac{1}{2025}x+3=2x+k$互为“美好方程”,
$\therefore$ 方程$\frac{1}{2025}x+3=2x+k$的解为$1 - (-2025) = 2026$;
待解的关于y的方程$\frac{1}{2025}(y+1)+3=2y+k+2$可变形为:
$\frac{1}{2025}(y+1)+3=2(y+1)+k$,
观察发现该方程和$\frac{1}{2025}x+3=2x+k$结构完全一致,将$y+1$看作整体$x$,
$\therefore y+1=2026$,
解得$y=2025$。
【答案】
(1) 方程$4x-(x+5)=1$与方程$-2y-y=3$互为“美好方程”;
(2) $m=9$;
(3) $y=2025$
【知识点】
一元一次方程解法,新定义问题,整体代入思想
【点评】
本题结合新定义考查一元一次方程的相关知识,解题的前提是准确理解“美好方程”的含义,前两问较为基础,第三问通过观察方程结构运用整体代入思想可大幅简化计算,能有效考查对一元一次方程本质的理解和灵活运用能力。
【难度系数】
0.6