3. 计算:
(1) $(-\frac{a^{2}}{b})^{2}\cdot(-\frac{b^{2}}{a})^{3}÷(ab)^{2}+\frac{2b^{2}}{a}$;
(2) $\frac{3 - a}{2a - 4}÷(a + 2-\frac{5}{a - 2})$。
(1) $(-\frac{a^{2}}{b})^{2}\cdot(-\frac{b^{2}}{a})^{3}÷(ab)^{2}+\frac{2b^{2}}{a}$;
(2) $\frac{3 - a}{2a - 4}÷(a + 2-\frac{5}{a - 2})$。
答案
(1)
首先,根据积的乘方运算法则计算各项:
$(-\frac{a^{2}}{b})^{2}=\frac{a^{4}}{b^{2}}$
$(-\frac{b^{2}}{a})^{3}=-\frac{b^{6}}{a^{3}}$
$(ab)^{2}=a^{2}b^{2}$
然后,进行乘除运算:
$\frac{a^{4}}{b^{2}}\cdot(-\frac{b^{6}}{a^{3}})÷ a^{2}b^{2}=\frac{a^{4}}{b^{2}}\cdot(-\frac{b^{6}}{a^{3}})\cdot\frac{1}{a^{2}b^{2}}$
$=-\frac{a^{4}b^{6}}{a^{5}b^{4}}=-\frac{b^{2}}{a}$
最后,进行加法运算:
$-\frac{b^{2}}{a}+\frac{2b^{2}}{a}=\frac{b^{2}}{a}$
(2)
首先,对括号内进行通分:
$a + 2-\frac{5}{a - 2}=\frac{(a + 2)(a - 2)}{a - 2}-\frac{5}{a - 2}=\frac{a^{2}-4 - 5}{a - 2}=\frac{a^{2}-9}{a - 2}$
$a^{2}-9=(a + 3)(a - 3)$
然后,将除法转化为乘法并化简:
$\frac{3 - a}{2a - 4}÷\frac{a^{2}-9}{a - 2}=\frac{3 - a}{2(a - 2)}\cdot\frac{a - 2}{(a + 3)(a - 3)}$
$=\frac{-(a - 3)}{2(a - 2)}\cdot\frac{a - 2}{(a + 3)(a - 3)}=-\frac{1}{2(a + 3)}=-\frac{1}{2a+6}$
综上,答案依次为:(1)$\frac{b^{2}}{a}$;(2)$-\frac{1}{2a + 6}$。
首先,根据积的乘方运算法则计算各项:
$(-\frac{a^{2}}{b})^{2}=\frac{a^{4}}{b^{2}}$
$(-\frac{b^{2}}{a})^{3}=-\frac{b^{6}}{a^{3}}$
$(ab)^{2}=a^{2}b^{2}$
然后,进行乘除运算:
$\frac{a^{4}}{b^{2}}\cdot(-\frac{b^{6}}{a^{3}})÷ a^{2}b^{2}=\frac{a^{4}}{b^{2}}\cdot(-\frac{b^{6}}{a^{3}})\cdot\frac{1}{a^{2}b^{2}}$
$=-\frac{a^{4}b^{6}}{a^{5}b^{4}}=-\frac{b^{2}}{a}$
最后,进行加法运算:
$-\frac{b^{2}}{a}+\frac{2b^{2}}{a}=\frac{b^{2}}{a}$
(2)
首先,对括号内进行通分:
$a + 2-\frac{5}{a - 2}=\frac{(a + 2)(a - 2)}{a - 2}-\frac{5}{a - 2}=\frac{a^{2}-4 - 5}{a - 2}=\frac{a^{2}-9}{a - 2}$
$a^{2}-9=(a + 3)(a - 3)$
然后,将除法转化为乘法并化简:
$\frac{3 - a}{2a - 4}÷\frac{a^{2}-9}{a - 2}=\frac{3 - a}{2(a - 2)}\cdot\frac{a - 2}{(a + 3)(a - 3)}$
$=\frac{-(a - 3)}{2(a - 2)}\cdot\frac{a - 2}{(a + 3)(a - 3)}=-\frac{1}{2(a + 3)}=-\frac{1}{2a+6}$
综上,答案依次为:(1)$\frac{b^{2}}{a}$;(2)$-\frac{1}{2a + 6}$。
4. (2024·四川达州中考)先化简:$(\frac{x}{x - 2}-\frac{x}{x + 2})÷\frac{x^{2}+x}{x^{2}-4}$,再从$-2$,$-1$,$0$,$1$,$2之中选择一个合适的数作为x$的值代入求值。
答案
2
解析
化简过程:
$\begin{aligned}&(\frac{x}{x - 2}-\frac{x}{x + 2})÷\frac{x^{2}+x}{x^{2}-4}\\=&\left[\frac{x(x + 2)-x(x - 2)}{(x - 2)(x + 2)}\right]÷\frac{x(x + 1)}{(x - 2)(x + 2)}\\=&\frac{x^2 + 2x - x^2 + 2x}{(x - 2)(x + 2)}×\frac{(x - 2)(x + 2)}{x(x + 1)}\\=&\frac{4x}{(x - 2)(x + 2)}×\frac{(x - 2)(x + 2)}{x(x + 1)}\\=&\frac{4}{x + 1}\end{aligned}$
代入求值:
要使原式有意义,需满足:$x - 2 ≠ 0$,$x + 2 ≠ 0$,$x^2 + x ≠ 0$,即$x ≠ ±2$,$x ≠ 0$,$x ≠ -1$,故选择$x = 1$。
当$x = 1$时,$\frac{4}{x + 1} = \frac{4}{1 + 1} = 2$。
$\begin{aligned}&(\frac{x}{x - 2}-\frac{x}{x + 2})÷\frac{x^{2}+x}{x^{2}-4}\\=&\left[\frac{x(x + 2)-x(x - 2)}{(x - 2)(x + 2)}\right]÷\frac{x(x + 1)}{(x - 2)(x + 2)}\\=&\frac{x^2 + 2x - x^2 + 2x}{(x - 2)(x + 2)}×\frac{(x - 2)(x + 2)}{x(x + 1)}\\=&\frac{4x}{(x - 2)(x + 2)}×\frac{(x - 2)(x + 2)}{x(x + 1)}\\=&\frac{4}{x + 1}\end{aligned}$
代入求值:
要使原式有意义,需满足:$x - 2 ≠ 0$,$x + 2 ≠ 0$,$x^2 + x ≠ 0$,即$x ≠ ±2$,$x ≠ 0$,$x ≠ -1$,故选择$x = 1$。
当$x = 1$时,$\frac{4}{x + 1} = \frac{4}{1 + 1} = 2$。
5. (2024·四川广元中考)先化简,再求值:$\frac{a}{a - b}÷\frac{a^{2}-b^{2}}{a^{2}-2ab + b^{2}}-\frac{a - b}{a + b}$,其中$a$,$b满足b - 2a = 0$。
答案
$\frac{2}{3}$
解析
化简过程:
$\begin{aligned}&\frac{a}{a - b}÷\frac{a^{2}-b^{2}}{a^{2}-2ab + b^{2}}-\frac{a - b}{a + b}\\=&\frac{a}{a - b} × \frac{(a - b)^2}{(a - b)(a + b)} - \frac{a - b}{a + b}\\=&\frac{a}{a + b} - \frac{a - b}{a + b}\\=&\frac{a - (a - b)}{a + b}\\=&\frac{b}{a + b}\end{aligned}$
代入求值:
由$b - 2a = 0$得$b = 2a$,代入$\frac{b}{a + b}$:
$\frac{2a}{a + 2a} = \frac{2a}{3a} = \frac{2}{3}$
$\begin{aligned}&\frac{a}{a - b}÷\frac{a^{2}-b^{2}}{a^{2}-2ab + b^{2}}-\frac{a - b}{a + b}\\=&\frac{a}{a - b} × \frac{(a - b)^2}{(a - b)(a + b)} - \frac{a - b}{a + b}\\=&\frac{a}{a + b} - \frac{a - b}{a + b}\\=&\frac{a - (a - b)}{a + b}\\=&\frac{b}{a + b}\end{aligned}$
代入求值:
由$b - 2a = 0$得$b = 2a$,代入$\frac{b}{a + b}$:
$\frac{2a}{a + 2a} = \frac{2a}{3a} = \frac{2}{3}$
6. 一根蜡烛在凸透镜下成一实像,物距$u$,像距$v和凸透镜的焦距f$满足关系式:$\frac{1}{u}+\frac{1}{v}= \frac{1}{f}$。
(1)试用含有$u$,$v的式子表示焦距f$;
(2)若像距$v = 8$厘米,物距$u = 24$厘米,则焦距$f= $
(1)试用含有$u$,$v的式子表示焦距f$;
(2)若像距$v = 8$厘米,物距$u = 24$厘米,则焦距$f= $
6
厘米。(1) $\frac{1}{f} = \frac{1}{u} + \frac{1}{v} = \frac{v + u}{uv}$,则 $f = \frac{uv}{u + v}$。
答案
(1) $\frac{1}{f} = \frac{1}{u} + \frac{1}{v} = \frac{v + u}{uv}$,则 $f = \frac{uv}{u + v}$。
(2) 当 $u = 24$ 厘米,$v = 8$ 厘米时,$f = \frac{24×8}{24 + 8} = \frac{192}{32} = 6$ 厘米。
(1) $f = \frac{uv}{u + v}$;(2) 6
(2) 当 $u = 24$ 厘米,$v = 8$ 厘米时,$f = \frac{24×8}{24 + 8} = \frac{192}{32} = 6$ 厘米。
(1) $f = \frac{uv}{u + v}$;(2) 6
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