13. 已$a>b>0$,$c>0$,判断$\frac{b}{a}$与$\frac{b + c}{a + c}$的大小,并说明理由。
答案
解:$ \frac{b}{a} < \frac{b+c}{a+c}$,理由:$\frac{b}{a} - \frac{b+c}{a+c} = \frac{bc - ac}{a(a+c)} = \frac{c(b - a)}{a(a+c)}$,
因为a > b > 0,c > 0,
所以b - a < 0,a(a+c) > 0,
则$\frac{c(b - a)}{a(a+c)} < 0$,即$\frac{b}{a} < \frac{b+c}{a+c}$
因为a > b > 0,c > 0,
所以b - a < 0,a(a+c) > 0,
则$\frac{c(b - a)}{a(a+c)} < 0$,即$\frac{b}{a} < \frac{b+c}{a+c}$
14. 定义:若两个分式的差的绝对值为$2$,则称这两个分式属于“友好分式组”。
(1)有下列三组分式:
①$\frac{3a}{a + 1}$与$\frac{a}{a + 1}$;②$\frac{3a}{a - 1}$与$\frac{a + 2}{a - 1}$;③$\frac{a}{2a + 1}$与$\frac{5a + 2}{2a + 1}$。其中属于“友好分式组”的有(填序号);

(2)若正实数$a$,$b$互为倒数,求证:分式$\frac{3a^{2}}{a^{2}+b}$与$\frac{a - 2b^{2}}{a + b^{2}}$属于“友好分式组”;
(3)若$a$,$b$均为非零实数,且分式$\frac{3a^{2}}{a^{2}-4b^{2}}$与$\frac{a}{a + 2b}$属于“友好分式组”,求分式$\frac{a^{2}-2b^{2}}{ab}$的值。
(1)有下列三组分式:
①$\frac{3a}{a + 1}$与$\frac{a}{a + 1}$;②$\frac{3a}{a - 1}$与$\frac{a + 2}{a - 1}$;③$\frac{a}{2a + 1}$与$\frac{5a + 2}{2a + 1}$。其中属于“友好分式组”的有(填序号);
(2)若正实数$a$,$b$互为倒数,求证:分式$\frac{3a^{2}}{a^{2}+b}$与$\frac{a - 2b^{2}}{a + b^{2}}$属于“友好分式组”;
(3)若$a$,$b$均为非零实数,且分式$\frac{3a^{2}}{a^{2}-4b^{2}}$与$\frac{a}{a + 2b}$属于“友好分式组”,求分式$\frac{a^{2}-2b^{2}}{ab}$的值。
答案
②③
解:(2) ∵ a,b 互为倒数,∴ ab = 1。
∵ |$\frac {3a^2}{a^2+b}-\frac {a - 2b}{a + b^2}$|=|$\frac {2a^3+2b^3+4}{a^3+b^3+2}$| = 2,
∴ 分式$ \frac {3a^2}{a^2+b} $与$ \frac {a - 2b}{a + b^2} $属于“友好分式组”
(3) ∵ |$\frac {3a^2}{a^2-4b^2}-\frac {a}{a + 2b}$|=|$\frac {3a^2}{(a + 2b)(a - 2b)}-\frac {a(a - 2b)}{(a + 2b)(a - 2b)}$|
=|$\frac {3a^2-a^2+2ab}{(a + 2b)(a - 2b)}$|
=|$\frac {2a^2+2ab}{a^2-4b^2}$|,
又 ∵$ \frac {3a^2}{a^2-4b^2} $与$ \frac {a}{a + 2b} $属于“友好分式组”,
∴ |$\frac {2a^2+2ab}{a^2-4b^2}$| = 2,
∴$ 2a^2+2ab = 2(a^2-4b^2) $或$ 2a^2+2ab=-2(a^2-4b^2)$。
∴ a = -4b 或$ ab = 4b^2-2a^2$。若 a = -4b,
则$ \frac {a^2-2b^2}{ab}=-\frac {7}{2}$。
若$ ab = 4b^2-2a^2$,则$ \frac {a^2-2b^2}{ab}=-\frac {1}{2}$。
综上所述,$\frac {a^2-2b^2}{ab} $的值为$ -\frac {7}{2} $或$ -\frac {1}{2}$
解:(2) ∵ a,b 互为倒数,∴ ab = 1。
∵ |$\frac {3a^2}{a^2+b}-\frac {a - 2b}{a + b^2}$|=|$\frac {2a^3+2b^3+4}{a^3+b^3+2}$| = 2,
∴ 分式$ \frac {3a^2}{a^2+b} $与$ \frac {a - 2b}{a + b^2} $属于“友好分式组”
(3) ∵ |$\frac {3a^2}{a^2-4b^2}-\frac {a}{a + 2b}$|=|$\frac {3a^2}{(a + 2b)(a - 2b)}-\frac {a(a - 2b)}{(a + 2b)(a - 2b)}$|
=|$\frac {3a^2-a^2+2ab}{(a + 2b)(a - 2b)}$|
=|$\frac {2a^2+2ab}{a^2-4b^2}$|,
又 ∵$ \frac {3a^2}{a^2-4b^2} $与$ \frac {a}{a + 2b} $属于“友好分式组”,
∴ |$\frac {2a^2+2ab}{a^2-4b^2}$| = 2,
∴$ 2a^2+2ab = 2(a^2-4b^2) $或$ 2a^2+2ab=-2(a^2-4b^2)$。
∴ a = -4b 或$ ab = 4b^2-2a^2$。若 a = -4b,
则$ \frac {a^2-2b^2}{ab}=-\frac {7}{2}$。
若$ ab = 4b^2-2a^2$,则$ \frac {a^2-2b^2}{ab}=-\frac {1}{2}$。
综上所述,$\frac {a^2-2b^2}{ab} $的值为$ -\frac {7}{2} $或$ -\frac {1}{2}$
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