9. 已知 $ a $,$ b $ 均为非0的有理数,求 $\frac{a}{|a|}+\frac{b}{|b|}+\frac{ab}{|ab|}$ 的所有可能值。
答案
解 ①当 $a>0$,$b>0$ 时,
原式$=\frac{a}{a}+\frac{b}{b}+\frac{ab}{ab}=3$;
②当 $a>0$,$b<0$ 时,
原式$=\frac{a}{a}+\frac{b}{-b}+\frac{ab}{-ab}=-1$;
③当 $a<0$,$b>0$ 时,
原式$=\frac{a}{-a}+\frac{b}{b}+\frac{ab}{-ab}=-1$;
④当 $a<0$,$b<0$ 时,
原式$=\frac{a}{-a}+\frac{b}{-b}+\frac{ab}{ab}=-1$.
综上,$\frac{a}{|a|}+\frac{b}{|b|}+\frac{ab}{|ab|}$ 的值可能为 3 或$-1$.
原式$=\frac{a}{a}+\frac{b}{b}+\frac{ab}{ab}=3$;
②当 $a>0$,$b<0$ 时,
原式$=\frac{a}{a}+\frac{b}{-b}+\frac{ab}{-ab}=-1$;
③当 $a<0$,$b>0$ 时,
原式$=\frac{a}{-a}+\frac{b}{b}+\frac{ab}{-ab}=-1$;
④当 $a<0$,$b<0$ 时,
原式$=\frac{a}{-a}+\frac{b}{-b}+\frac{ab}{ab}=-1$.
综上,$\frac{a}{|a|}+\frac{b}{|b|}+\frac{ab}{|ab|}$ 的值可能为 3 或$-1$.
解析
【分析】
要计算含绝对值的分式的值,首先依据绝对值的性质:正数的绝对值是它本身,负数的绝对值是它的相反数。由于a、b均为非0有理数,正负性没有明确给出,因此需要对a、b的正负性进行全面分类讨论,覆盖所有可能的情况,再将每类情况代入原式分别计算,最后汇总所有可能的结果即可。
【解析】
我们分以下4种情况讨论:
①当 $a>0$,$b>0$ 时,$|a|=a$,$|b|=b$,$ab>0$即$|ab|=ab$,
原式$=\frac{a}{a}+\frac{b}{b}+\frac{ab}{ab}=1+1+1=3$;
②当 $a>0$,$b<0$ 时,$|a|=a$,$|b|=-b$,$ab<0$即$|ab|=-ab$,
原式$=\frac{a}{a}+\frac{b}{-b}+\frac{ab}{-ab}=1-1-1=-1$;
③当 $a<0$,$b>0$ 时,$|a|=-a$,$|b|=b$,$ab<0$即$|ab|=-ab$,
原式$=\frac{a}{-a}+\frac{b}{b}+\frac{ab}{-ab}=-1+1-1=-1$;
④当 $a<0$,$b<0$ 时,$|a|=-a$,$|b|=-b$,$ab>0$即$|ab|=ab$,
原式$=\frac{a}{-a}+\frac{b}{-b}+\frac{ab}{ab}=-1-1+1=-1$。
综上即可得到原式的所有可能取值。
【答案】
$3$或$-1$
【知识点】
绝对值的性质;有理数的除法;分类讨论思想
【点评】
本题重点考察分类讨论思想在含绝对值运算中的应用,解题关键是要完整列举a、b正负性的所有组合,不要出现漏情况的问题,计算时要准确判断绝对值化简后的符号,避免因符号错误导致结果错误。
【难度系数】
0.7
要计算含绝对值的分式的值,首先依据绝对值的性质:正数的绝对值是它本身,负数的绝对值是它的相反数。由于a、b均为非0有理数,正负性没有明确给出,因此需要对a、b的正负性进行全面分类讨论,覆盖所有可能的情况,再将每类情况代入原式分别计算,最后汇总所有可能的结果即可。
【解析】
我们分以下4种情况讨论:
①当 $a>0$,$b>0$ 时,$|a|=a$,$|b|=b$,$ab>0$即$|ab|=ab$,
原式$=\frac{a}{a}+\frac{b}{b}+\frac{ab}{ab}=1+1+1=3$;
②当 $a>0$,$b<0$ 时,$|a|=a$,$|b|=-b$,$ab<0$即$|ab|=-ab$,
原式$=\frac{a}{a}+\frac{b}{-b}+\frac{ab}{-ab}=1-1-1=-1$;
③当 $a<0$,$b>0$ 时,$|a|=-a$,$|b|=b$,$ab<0$即$|ab|=-ab$,
原式$=\frac{a}{-a}+\frac{b}{b}+\frac{ab}{-ab}=-1+1-1=-1$;
④当 $a<0$,$b<0$ 时,$|a|=-a$,$|b|=-b$,$ab>0$即$|ab|=ab$,
原式$=\frac{a}{-a}+\frac{b}{-b}+\frac{ab}{ab}=-1-1+1=-1$。
综上即可得到原式的所有可能取值。
【答案】
$3$或$-1$
【知识点】
绝对值的性质;有理数的除法;分类讨论思想
【点评】
本题重点考察分类讨论思想在含绝对值运算中的应用,解题关键是要完整列举a、b正负性的所有组合,不要出现漏情况的问题,计算时要准确判断绝对值化简后的符号,避免因符号错误导致结果错误。
【难度系数】
0.7
10. 我们知道,每个自然数都有因数.
将一个自然数的所有正奇数因数之和减去所有正偶数因数之和,再除以这个自然数所得的商叫作这个自然数的“完美指标”. 例如:
10 的正因数有 1,2,5,10,它的正奇数因数有 1,5,它的正偶数因数有 2,10. 所以 10 的“完美指标”是$ [(1+5)-(2+10)]÷10=-\dfrac{3}{5}. $我们规定,若一个自然数的“完美指标”的绝对值越小,这个数就越“完美”. 例如,因为 6 的“完美指标”是$ [(1+3)-(2+6)]÷6=-\dfrac{2}{3}$,7 没有正偶数因数,7 的“完美指标”是$ (1+7)÷7=\dfrac{8}{7}$,且$ \left$|$-\dfrac{2}{3}\right$|
将一个自然数的所有正奇数因数之和减去所有正偶数因数之和,再除以这个自然数所得的商叫作这个自然数的“完美指标”. 例如:
10 的正因数有 1,2,5,10,它的正奇数因数有 1,5,它的正偶数因数有 2,10. 所以 10 的“完美指标”是$ [(1+5)-(2+10)]÷10=-\dfrac{3}{5}. $我们规定,若一个自然数的“完美指标”的绝对值越小,这个数就越“完美”. 例如,因为 6 的“完美指标”是$ [(1+3)-(2+6)]÷6=-\dfrac{2}{3}$,7 没有正偶数因数,7 的“完美指标”是$ (1+7)÷7=\dfrac{8}{7}$,且$ \left$|$-\dfrac{2}{3}\right$|
答案
解 18 的正因数有 1,2,3,6,9,18,正奇因数有 1,3,9,正偶因数有 2,6,18,18 的“完美指标”是 $[(1+3+9)-(2+6+18)]÷18=-\frac{13}{18}$;19 的正因数有 1,19,正奇因数有 1,19,无正偶因数,19 的“完美指标”是$(1+19)÷19=\frac{20}{19}$;20 的正因数有 1,2,4,5,10,20,正奇因数有 1,5,正偶因数有 2,4,10,20,20 的“完美指标”是 $[(1+5)-(2+4+10+20)]÷20=-\frac{3}{2}$;21 的正因数有 1,3,7,21,正奇因数有 1,3,7,21,无正偶因数,21 的“完美指标”是$(1+3+7+21)÷21=\frac{32}{21}$. 因为 $\left|-\frac{13}{18}\right|<\left|\frac{20}{19}\right|<\left|-\frac{3}{2}\right|<\left|\frac{32}{21}\right|$,所以 18 是 18,19,20,21 这四个自然数中最“完美”的数.
解析
【分析】
要解决这道题,首先要准确理解“完美指标”的定义,解题可按3步展开:第一步,分别找出18、19、20、21四个数的所有正因数,再将每个数的正因数分为正奇数因数、正偶数因数两类,分别求和;第二步,按照“完美指标”的运算规则:(所有正奇数因数之和 - 所有正偶数因数之和)÷该自然数,分别计算四个数的完美指标;第三步,计算每个完美指标的绝对值,绝对值越小对应数越“完美”,比较绝对值大小即可得出结论。
【解析】
1. 计算18的完美指标:
18的正因数有1,2,3,6,9,18,其中正奇因数为1、3、9,和为$1+3+9=13$;正偶因数为2、6、18,和为$2+6+18=26$。
18的完美指标为:$[(1+3+9)-(2+6+18)]÷18=-\frac{13}{18}$,绝对值为$\left|-\frac{13}{18}\right|=\frac{13}{18}$。
2. 计算19的完美指标:
19的正因数有1,19,均为正奇因数,无正偶因数,正奇因数和为$1+19=20$。
19的完美指标为:$(1+19)÷19=\frac{20}{19}$,绝对值为$\left|\frac{20}{19}\right|=\frac{20}{19}$。
3. 计算20的完美指标:
20的正因数有1,2,4,5,10,20,其中正奇因数为1、5,和为$1+5=6$;正偶因数为2、4、10、20,和为$2+4+10+20=36$。
20的完美指标为:$[(1+5)-(2+4+10+20)]÷20=-\frac{3}{2}$,绝对值为$\left|-\frac{3}{2}\right|=\frac{3}{2}$。
4. 计算21的完美指标:
21的正因数有1,3,7,21,均为正奇因数,无正偶因数,正奇因数和为$1+3+7+21=32$。
21的完美指标为:$(1+3+7+21)÷21=\frac{32}{21}$,绝对值为$\left|\frac{32}{21}\right|=\frac{32}{21}$。
5. 比较绝对值大小:$\frac{13}{18}<\frac{20}{19}<\frac{3}{2}<\frac{32}{21}$,即$\left|-\frac{13}{18}\right|<\left|\frac{20}{19}\right|<\left|-\frac{3}{2}\right|<\left|\frac{32}{21}\right|$,因此18是四个数中最“完美”的数。
【答案】
18是18、19、20、21这四个自然数中最“完美”的数。
【知识点】
新定义运算,有理数混合运算,绝对值比较大小
【点评】
本题属于新定义类常规题型,核心是准确理解题目给出的运算规则,解题时需仔细枚举每个数的正因数,避免遗漏或算错因数和,再结合有理数运算和绝对值的性质比较大小即可得到结果,侧重考察审题能力和基础运算的熟练度。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,首先要准确理解“完美指标”的定义,解题可按3步展开:第一步,分别找出18、19、20、21四个数的所有正因数,再将每个数的正因数分为正奇数因数、正偶数因数两类,分别求和;第二步,按照“完美指标”的运算规则:(所有正奇数因数之和 - 所有正偶数因数之和)÷该自然数,分别计算四个数的完美指标;第三步,计算每个完美指标的绝对值,绝对值越小对应数越“完美”,比较绝对值大小即可得出结论。
【解析】
1. 计算18的完美指标:
18的正因数有1,2,3,6,9,18,其中正奇因数为1、3、9,和为$1+3+9=13$;正偶因数为2、6、18,和为$2+6+18=26$。
18的完美指标为:$[(1+3+9)-(2+6+18)]÷18=-\frac{13}{18}$,绝对值为$\left|-\frac{13}{18}\right|=\frac{13}{18}$。
2. 计算19的完美指标:
19的正因数有1,19,均为正奇因数,无正偶因数,正奇因数和为$1+19=20$。
19的完美指标为:$(1+19)÷19=\frac{20}{19}$,绝对值为$\left|\frac{20}{19}\right|=\frac{20}{19}$。
3. 计算20的完美指标:
20的正因数有1,2,4,5,10,20,其中正奇因数为1、5,和为$1+5=6$;正偶因数为2、4、10、20,和为$2+4+10+20=36$。
20的完美指标为:$[(1+5)-(2+4+10+20)]÷20=-\frac{3}{2}$,绝对值为$\left|-\frac{3}{2}\right|=\frac{3}{2}$。
4. 计算21的完美指标:
21的正因数有1,3,7,21,均为正奇因数,无正偶因数,正奇因数和为$1+3+7+21=32$。
21的完美指标为:$(1+3+7+21)÷21=\frac{32}{21}$,绝对值为$\left|\frac{32}{21}\right|=\frac{32}{21}$。
5. 比较绝对值大小:$\frac{13}{18}<\frac{20}{19}<\frac{3}{2}<\frac{32}{21}$,即$\left|-\frac{13}{18}\right|<\left|\frac{20}{19}\right|<\left|-\frac{3}{2}\right|<\left|\frac{32}{21}\right|$,因此18是四个数中最“完美”的数。
【答案】
18是18、19、20、21这四个自然数中最“完美”的数。
【知识点】
新定义运算,有理数混合运算,绝对值比较大小
【点评】
本题属于新定义类常规题型,核心是准确理解题目给出的运算规则,解题时需仔细枚举每个数的正因数,避免遗漏或算错因数和,再结合有理数运算和绝对值的性质比较大小即可得到结果,侧重考察审题能力和基础运算的熟练度。
【难度系数】
0.7
1. $(-2)^{10}$所表示的意义是 (
A.$-2$乘10
B.2个10相乘
C.10个$(-2)$相加
D.10个$(-2)$相乘
D
)A.$-2$乘10
B.2个10相乘
C.10个$(-2)$相加
D.10个$(-2)$相乘
答案
1. D 解析 乘方是求 $n$ 个相同乘数的积的运算.
解析
【分析】
解题时首先回忆乘方的基本定义,明确$a^n$($n$是正整数)的含义是$n$个$a$相乘,其中$a$是底数,$n$是指数。接下来先确定题目中$(-2)^{10}$的底数是$-2$,指数是10,再逐一匹配选项,排除不符合乘方意义的选项就能得到正确答案。
【解析】
根据乘方的定义:求$n$个相同因数的积的运算叫做乘方,$a^n$($n$为正整数)表示$n$个$a$相乘。
对于$(-2)^{10}$,底数为$-2$,指数为10,因此它表示10个$(-2)$相乘。
对选项逐一分析:
A选项:$-2$乘10是$-2×10$,表示10个$-2$相加,不符合乘方意义,排除;
B选项:2个10相乘是$10^2$,底数和指数均与题干不符,排除;
C选项:10个$(-2)$相加是$10×(-2)$,属于加法运算的简便写法,不是乘方,排除;
D选项符合乘方的定义,当选。
【答案】
D
【知识点】
乘方的意义
【点评】
本题是基础概念考查题,重点需要明确乘方、乘法、加法的意义差异,牢记乘方中底数和指数对应的含义,避免概念混淆即可轻松解答。
【难度系数】
0.9
解题时首先回忆乘方的基本定义,明确$a^n$($n$是正整数)的含义是$n$个$a$相乘,其中$a$是底数,$n$是指数。接下来先确定题目中$(-2)^{10}$的底数是$-2$,指数是10,再逐一匹配选项,排除不符合乘方意义的选项就能得到正确答案。
【解析】
根据乘方的定义:求$n$个相同因数的积的运算叫做乘方,$a^n$($n$为正整数)表示$n$个$a$相乘。
对于$(-2)^{10}$,底数为$-2$,指数为10,因此它表示10个$(-2)$相乘。
对选项逐一分析:
A选项:$-2$乘10是$-2×10$,表示10个$-2$相加,不符合乘方意义,排除;
B选项:2个10相乘是$10^2$,底数和指数均与题干不符,排除;
C选项:10个$(-2)$相加是$10×(-2)$,属于加法运算的简便写法,不是乘方,排除;
D选项符合乘方的定义,当选。
【答案】
D
【知识点】
乘方的意义
【点评】
本题是基础概念考查题,重点需要明确乘方、乘法、加法的意义差异,牢记乘方中底数和指数对应的含义,避免概念混淆即可轻松解答。
【难度系数】
0.9
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