1. 某公司研发的两个 AI 模型 $\mathrm{R}_1$ 和 $\mathrm{R}_2$ 共同处理一批数据。已知 $\mathrm{R}_2$ 单独处理数据的时间比 $\mathrm{R}_1$ 少 $2\ \mathrm{h}$,若两个模型合作处理,仅需 $1.2\ \mathrm{h}$ 即可完成。设 $\mathrm{R}_1$ 单独处理需要 $x\ \mathrm{h}$,则下列方程正确的是()
A.$\dfrac{1}{x} + \dfrac{1}{x - 2} = 1.2$
B.$\dfrac{1}{x} + \dfrac{1}{x + 2} = \dfrac{1}{1.2}$
C.$x + (x - 2) = 1.2$
D.$\dfrac{1}{x} + \dfrac{1}{x - 2} = \dfrac{1}{1.2}$
A.$\dfrac{1}{x} + \dfrac{1}{x - 2} = 1.2$
B.$\dfrac{1}{x} + \dfrac{1}{x + 2} = \dfrac{1}{1.2}$
C.$x + (x - 2) = 1.2$
D.$\dfrac{1}{x} + \dfrac{1}{x - 2} = \dfrac{1}{1.2}$
答案
D
解析
工程问题中将总工作量设为单位1,已知R₁单独处理需要x h,因此R₁的工作效率为$\dfrac{1}{x}$;R₂单独处理的时间比R₁少2 h,因此R₂单独处理需要$(x-2)\ \mathrm{h}$,R₂的工作效率为$\dfrac{1}{x-2}$。两个模型合作1.2 h完成全部工作,因此合作的总工作效率为$\dfrac{1}{1.2}$,根据“两个模型的工作效率之和=合作的总工作效率”,可列方程:$\dfrac{1}{x} + \dfrac{1}{x - 2} = \dfrac{1}{1.2}$,对应选项D正确。
2.若关于$x$的分式方程$\dfrac{x+4}{x-3}=\dfrac{m}{x-3}+2$的解为正数,则$m$的取值范围是()
A.$m>10$,且$m≠13$
B.$m≥10$,且$m≠13$
C.$m<10$,且$m≠7$
D.$m≤10$,且$m≠7$
A.$m>10$,且$m≠13$
B.$m≥10$,且$m≠13$
C.$m<10$,且$m≠7$
D.$m≤10$,且$m≠7$
答案
C
解析
1. 去分母:分式方程两边同乘最简公分母$(x-3)$,得$x+4 = m + 2(x-3)$;
2. 解整式方程:展开并整理得$x+4 = m + 2x -6$,移项计算得$x=10-m$;
3. 由方程的解为正数,得$x>0$,即$10-m>0$,解得$m<10$;
4. 分式分母不能为0,即$x-3≠0$,也就是$x≠3$,代入得$10-m≠3$,解得$m≠7$;
综上,$m$的取值范围是$m<10$,且$m≠7$。
2. 解整式方程:展开并整理得$x+4 = m + 2x -6$,移项计算得$x=10-m$;
3. 由方程的解为正数,得$x>0$,即$10-m>0$,解得$m<10$;
4. 分式分母不能为0,即$x-3≠0$,也就是$x≠3$,代入得$10-m≠3$,解得$m≠7$;
综上,$m$的取值范围是$m<10$,且$m≠7$。
3.若 $ m,n $ 为实数,且 $ m-n=6, m≥ -2n $,则下列关于 $ \dfrac{n+1}{m} $ 的说法正确的是()
A.有最大值,最大值为 $ \dfrac{1}{4} $
B.有最小值,最小值为 $ \dfrac{1}{4} $
C.有最大值,最大值为 $ -\dfrac{1}{4} $
D.有最小值,最小值为 $ -\dfrac{1}{4} $
A.有最大值,最大值为 $ \dfrac{1}{4} $
B.有最小值,最小值为 $ \dfrac{1}{4} $
C.有最大值,最大值为 $ -\dfrac{1}{4} $
D.有最小值,最小值为 $ -\dfrac{1}{4} $
答案
D
解析
1. 由已知$m-n=6$,变形得$n=m-6$。
2. 将$n=m-6$代入不等式$m≥ -2n$,得:
$m≥ -2(m-6)$,展开整理得$3m≥12$,解得$m≥4$。
3. 把$n=m-6$代入$\dfrac{n+1}{m}$,变形得:
$\dfrac{n+1}{m}=\dfrac{m-6+1}{m}=\dfrac{m-5}{m}=1-\dfrac{5}{m}$。
4. 根据不等式性质,由$m≥4$可得:
$0<\dfrac{1}{m}≤\dfrac{1}{4}$,同乘5得$0<\dfrac{5}{m}≤\dfrac{5}{4}$,同乘$-1$变号得$-\dfrac{5}{4}≤-\dfrac{5}{m}<0$,两边加1得$-\dfrac{1}{4}≤1-\dfrac{5}{m}<1$。
因此$\dfrac{n+1}{m}$有最小值,最小值为$-\dfrac{1}{4}$。
2. 将$n=m-6$代入不等式$m≥ -2n$,得:
$m≥ -2(m-6)$,展开整理得$3m≥12$,解得$m≥4$。
3. 把$n=m-6$代入$\dfrac{n+1}{m}$,变形得:
$\dfrac{n+1}{m}=\dfrac{m-6+1}{m}=\dfrac{m-5}{m}=1-\dfrac{5}{m}$。
4. 根据不等式性质,由$m≥4$可得:
$0<\dfrac{1}{m}≤\dfrac{1}{4}$,同乘5得$0<\dfrac{5}{m}≤\dfrac{5}{4}$,同乘$-1$变号得$-\dfrac{5}{4}≤-\dfrac{5}{m}<0$,两边加1得$-\dfrac{1}{4}≤1-\dfrac{5}{m}<1$。
因此$\dfrac{n+1}{m}$有最小值,最小值为$-\dfrac{1}{4}$。
4. 如果实数 $ x,y $ 满足方程组 $ \begin{cases} x + 3y = 0, \\ 2x + 3y = 3, \end{cases} $ 那么式子 $ ( \frac{xy}{x + y} + 2 ) ÷ \frac{2}{x + y} $ 的值为 $\underline{\hspace{5em}}$。
答案
$\frac{1}{2}$
解析
1. 先化简所求代数式:
$\begin{aligned}( \frac{xy}{x + y} + 2 ) ÷ \frac{2}{x + y} &= ( \frac{xy + 2(x+y)}{x+y} ) · \frac{x+y}{2} \\&= \frac{xy + 2x + 2y}{2}\end{aligned}$
2. 解二元一次方程组$\begin{cases} x + 3y = 0 \\ 2x + 3y = 3 \end{cases}$,用第二个方程减去第一个方程,得$x=3$,将$x=3$代入$x+3y=0$,解得$y=-1$,此时$x+y=2≠0$,分式变形合法。
3. 将$x=3$,$y=-1$代入化简后的式子:
原式$=\frac{3×(-1) + 2×3 + 2×(-1)}{2}=\frac{-3+6-2}{2}=\frac{1}{2}$
$\begin{aligned}( \frac{xy}{x + y} + 2 ) ÷ \frac{2}{x + y} &= ( \frac{xy + 2(x+y)}{x+y} ) · \frac{x+y}{2} \\&= \frac{xy + 2x + 2y}{2}\end{aligned}$
2. 解二元一次方程组$\begin{cases} x + 3y = 0 \\ 2x + 3y = 3 \end{cases}$,用第二个方程减去第一个方程,得$x=3$,将$x=3$代入$x+3y=0$,解得$y=-1$,此时$x+y=2≠0$,分式变形合法。
3. 将$x=3$,$y=-1$代入化简后的式子:
原式$=\frac{3×(-1) + 2×3 + 2×(-1)}{2}=\frac{-3+6-2}{2}=\frac{1}{2}$
5.若分式方程$\frac{1}{x-2}+2=\frac{kx-1}{x-2}$有增根,则$k$的值是________。
答案
$1$
解析
1. 确定增根:分式方程的增根是使最简公分母为0的根,该方程的最简公分母为$x-2$,令$x-2=0$,解得该方程的增根为$x=2$。
2. 转化为整式方程:给原分式方程两边同时乘$(x-2)$,消去分母得到整式方程:$1 + 2(x-2) = kx - 1$。
3. 代入增根计算$k$:将增根$x=2$代入上述整式方程,得$1 + 2×(2-2) = 2k -1$,化简后解得$k=1$。
2. 转化为整式方程:给原分式方程两边同时乘$(x-2)$,消去分母得到整式方程:$1 + 2(x-2) = kx - 1$。
3. 代入增根计算$k$:将增根$x=2$代入上述整式方程,得$1 + 2×(2-2) = 2k -1$,化简后解得$k=1$。
6. 若关于$ x $的分式方程$\frac{2}{x - 3} + \frac{x + m}{3 - x} = 2$无解,则$ m = $。
答案
$-1$
解析
1. 将原分式方程变形,把分母统一为$x-3$,可得:$\frac{2}{x-3} - \frac{x+m}{x-3}=2$
2. 方程两边同时乘最简公分母$(x-3)$去分母,得到整式方程:
$2 - (x + m) = 2(x - 3)$
3. 整理整式方程:
去括号得$2 - x - m = 2x - 6$,移项合并同类项后得$3x=8-m$,解得$x=\frac{8-m}{3}$
4. 分式方程无解说明方程的解是增根,该分式方程的增根为使分母为0的$x=3$,将$x=3$代入$x=\frac{8-m}{3}$,可得$3=\frac{8-m}{3}$,计算得$m=-1$。
2. 方程两边同时乘最简公分母$(x-3)$去分母,得到整式方程:
$2 - (x + m) = 2(x - 3)$
3. 整理整式方程:
去括号得$2 - x - m = 2x - 6$,移项合并同类项后得$3x=8-m$,解得$x=\frac{8-m}{3}$
4. 分式方程无解说明方程的解是增根,该分式方程的增根为使分母为0的$x=3$,将$x=3$代入$x=\frac{8-m}{3}$,可得$3=\frac{8-m}{3}$,计算得$m=-1$。
7.解方程:
(1)$\frac{1}{x-1}=\frac{2}{x^2 - 1}$;
(2)$\frac{x-3}{x+3}=\frac{36}{x^2 - 9}-\frac{x+3}{3 - x}$。
(1)$\frac{1}{x-1}=\frac{2}{x^2 - 1}$;
(2)$\frac{x-3}{x+3}=\frac{36}{x^2 - 9}-\frac{x+3}{3 - x}$。
答案
(1) 原方程无解;(2) 原方程无解。
解析
(1) 该分式方程的最简公分母为$(x+1)(x-1)$,方程两边同时乘$(x+1)(x-1)$去分母得:
$x+1=2$
解得$x=1$。
检验:将$x=1$代入最简公分母$(x+1)(x-1)$,得$(1+1)×(1-1)=0$,因此$x=1$是原分式方程的增根,原方程无解。
(2) 先对分母因式分解得$x^2-9=(x+3)(x-3)$,该分式方程的最简公分母为$(x+3)(x-3)$,方程两边同时乘$(x+3)(x-3)$去分母得:
$(x-3)^2=36+(x+3)^2$
展开整式得:$x^2-6x+9=36+x^2+6x+9$
移项、合并同类项得:$-12x=36$
解得$x=-3$。
检验:将$x=-3$代入最简公分母$(x+3)(x-3)$,得$(-3+3)×(-3-3)=0$,因此$x=-3$是原分式方程的增根,原方程无解。
$x+1=2$
解得$x=1$。
检验:将$x=1$代入最简公分母$(x+1)(x-1)$,得$(1+1)×(1-1)=0$,因此$x=1$是原分式方程的增根,原方程无解。
(2) 先对分母因式分解得$x^2-9=(x+3)(x-3)$,该分式方程的最简公分母为$(x+3)(x-3)$,方程两边同时乘$(x+3)(x-3)$去分母得:
$(x-3)^2=36+(x+3)^2$
展开整式得:$x^2-6x+9=36+x^2+6x+9$
移项、合并同类项得:$-12x=36$
解得$x=-3$。
检验:将$x=-3$代入最简公分母$(x+3)(x-3)$,得$(-3+3)×(-3-3)=0$,因此$x=-3$是原分式方程的增根,原方程无解。
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