一、选择题
答案
答案略
1. 若分式$\frac{x^2 - 2x - 3}{x + 1}$的值为零,则$x$的值是()
A.$-1$
B.$1$
C.$3$
D.$-1$或$3$
A.$-1$
B.$1$
C.$3$
D.$-1$或$3$
答案
C
解析
【分析】
要解决分式值为零的问题,需明确分式值为零的两个核心条件:①分子等于0;②分母不等于0,两个条件需同时满足。因此先求解分子为0时x的取值,再排除使分母为0的x,即可得到答案。
【解析】
解:分式$\frac{x^2 - 2x - 3}{x + 1}$的值为零,需满足:
1. 分子为0:$x^2 - 2x - 3 = 0$,因式分解得$(x - 3)(x + 1) = 0$,解得$x = 3$或$x = -1$;
2. 分母不为0:$x + 1 ≠ 0$,即$x ≠ -1$。
结合两个条件,$x$只能取3,对应选项为C。
【答案】
C
【知识点】
分式的值为零的条件;一元二次方程的解法
【点评】
本题考查分式值为零的条件,解题关键是牢记“分子为0且分母不为0”,易出错点是忽略分母不为0的限制,直接仅根据分子求解,需注意两个条件同时成立。
【难度系数】
0.6
要解决分式值为零的问题,需明确分式值为零的两个核心条件:①分子等于0;②分母不等于0,两个条件需同时满足。因此先求解分子为0时x的取值,再排除使分母为0的x,即可得到答案。
【解析】
解:分式$\frac{x^2 - 2x - 3}{x + 1}$的值为零,需满足:
1. 分子为0:$x^2 - 2x - 3 = 0$,因式分解得$(x - 3)(x + 1) = 0$,解得$x = 3$或$x = -1$;
2. 分母不为0:$x + 1 ≠ 0$,即$x ≠ -1$。
结合两个条件,$x$只能取3,对应选项为C。
【答案】
C
【知识点】
分式的值为零的条件;一元二次方程的解法
【点评】
本题考查分式值为零的条件,解题关键是牢记“分子为0且分母不为0”,易出错点是忽略分母不为0的限制,直接仅根据分子求解,需注意两个条件同时成立。
【难度系数】
0.6
2. 已知 $ x $ 为整数,且 $ \dfrac{3}{x+4} - \dfrac{3}{x-4} + \dfrac{4x+8}{x^2 - 16} $ 为正整数,则满足条件的 $ x $ 的值有()
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
答案
C
解析
【分析】
要解决这道题,需先对给定的分式进行化简:利用平方差公式确定最简公分母,通分后合并分子,约分化简得到最简形式;再根据“结果为正整数、x为整数”的条件,结合分母不为0的隐含限制,求出所有满足条件的x值,统计其个数即可。
【解析】
先对原式化简:
$\begin{aligned}&\frac{3}{x+4} - \frac{3}{x-4} + \frac{4x+8}{x^2 -16}\\=&\frac{3(x-4) - 3(x+4) + (4x+8)}{(x+4)(x-4)} \quad \mathrm{(通分,最简公分母为}x^2-16=(x+4)(x-4)\mathrm{)}\\=&\frac{3x -12 -3x -12 +4x +8}{(x+4)(x-4)} \quad \mathrm{(展开分子)}\\=&\frac{4x -16}{(x+4)(x-4)} \quad \mathrm{(合并同类项)}\\=&\frac{4(x-4)}{(x+4)(x-4)} \quad \mathrm{(分子提取公因式4)}\\=&\frac{4}{x+4} \quad \mathrm{(约去公因式}x-4\mathrm{,需满足}x≠4\mathrm{)}\end{aligned}$
已知化简结果为正整数,且x为整数,同时分母不能为0(即x≠-4),因此:
$x+4$是4的正约数,4的正约数为1、2、4,对应:
当$x+4=1$时,$x=-3$(满足x≠±4);
当$x+4=2$时,$x=-2$(满足x≠±4);
当$x+4=4$时,$x=0$(满足x≠±4);
共3个满足条件的x值。
【答案】
C
【知识点】
分式的加减运算、分式的化简求值
【点评】
本题核心是分式的通分与化简,需注意约分时的隐含条件(分母不为0),以及根据正整数的要求确定约数范围,避免遗漏或错误计算x的取值,属于中等难度的分式化简题。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需先对给定的分式进行化简:利用平方差公式确定最简公分母,通分后合并分子,约分化简得到最简形式;再根据“结果为正整数、x为整数”的条件,结合分母不为0的隐含限制,求出所有满足条件的x值,统计其个数即可。
【解析】
先对原式化简:
$\begin{aligned}&\frac{3}{x+4} - \frac{3}{x-4} + \frac{4x+8}{x^2 -16}\\=&\frac{3(x-4) - 3(x+4) + (4x+8)}{(x+4)(x-4)} \quad \mathrm{(通分,最简公分母为}x^2-16=(x+4)(x-4)\mathrm{)}\\=&\frac{3x -12 -3x -12 +4x +8}{(x+4)(x-4)} \quad \mathrm{(展开分子)}\\=&\frac{4x -16}{(x+4)(x-4)} \quad \mathrm{(合并同类项)}\\=&\frac{4(x-4)}{(x+4)(x-4)} \quad \mathrm{(分子提取公因式4)}\\=&\frac{4}{x+4} \quad \mathrm{(约去公因式}x-4\mathrm{,需满足}x≠4\mathrm{)}\end{aligned}$
已知化简结果为正整数,且x为整数,同时分母不能为0(即x≠-4),因此:
$x+4$是4的正约数,4的正约数为1、2、4,对应:
当$x+4=1$时,$x=-3$(满足x≠±4);
当$x+4=2$时,$x=-2$(满足x≠±4);
当$x+4=4$时,$x=0$(满足x≠±4);
共3个满足条件的x值。
【答案】
C
【知识点】
分式的加减运算、分式的化简求值
【点评】
本题核心是分式的通分与化简,需注意约分时的隐含条件(分母不为0),以及根据正整数的要求确定约数范围,避免遗漏或错误计算x的取值,属于中等难度的分式化简题。
【难度系数】
0.5
3. 若分式$\frac{2+3x}{2-3x}$有意义,则$x$的取值范围是________;若分式$\frac{x^2 - 9}{x + 3}$的值是零,则$x=\_\_\_\_\_\_$;若$(x - 8)^0$有意义,则$x$______.
答案
$x ≠ \frac{2}{3}$;$3$;$≠ 8$
解析
【分析】
本题需分别应用分式有意义、分式值为零、零指数幂有意义的条件求解:①分式有意义的条件是分母不为0;②分式值为零需同时满足分子为0且分母不为0;③零指数幂$a^0$有意义的条件是底数$a≠0$。据此对三个小问题逐一分析计算。
【解析】
1. 对于分式$\frac{2+3x}{2-3x}$有意义,需分母不为0,即$2-3x≠0$,解得$x≠\frac{2}{3}$;
2. 对于分式$\frac{x^2 - 9}{x + 3}$的值为零,需分子为0且分母不为0:分子$x^2 -9=0$,解得$x=3$或$x=-3$;分母$x+3≠0$,即$x≠-3$,故$x=3$;
3. 对于$(x - 8)^0$有意义,需底数不为0,即$x-8≠0$,故$x≠8$。
【答案】
$x ≠ \frac{2}{3}$;$3$;$≠ 8$
【知识点】
分式有意义的条件,分式值为零的条件,零指数幂的意义
【点评】
本题考查分式和零指数幂的基础性质,核心是牢记各类式子的限制条件,需注意分式值为零时分母不能为0,避免遗漏该限制,属于基础概念应用题型。
【难度系数】
0.7
本题需分别应用分式有意义、分式值为零、零指数幂有意义的条件求解:①分式有意义的条件是分母不为0;②分式值为零需同时满足分子为0且分母不为0;③零指数幂$a^0$有意义的条件是底数$a≠0$。据此对三个小问题逐一分析计算。
【解析】
1. 对于分式$\frac{2+3x}{2-3x}$有意义,需分母不为0,即$2-3x≠0$,解得$x≠\frac{2}{3}$;
2. 对于分式$\frac{x^2 - 9}{x + 3}$的值为零,需分子为0且分母不为0:分子$x^2 -9=0$,解得$x=3$或$x=-3$;分母$x+3≠0$,即$x≠-3$,故$x=3$;
3. 对于$(x - 8)^0$有意义,需底数不为0,即$x-8≠0$,故$x≠8$。
【答案】
$x ≠ \frac{2}{3}$;$3$;$≠ 8$
【知识点】
分式有意义的条件,分式值为零的条件,零指数幂的意义
【点评】
本题考查分式和零指数幂的基础性质,核心是牢记各类式子的限制条件,需注意分式值为零时分母不能为0,避免遗漏该限制,属于基础概念应用题型。
【难度系数】
0.7
4. 已知$\frac{x}{a}+\frac{y}{b}+\frac{z}{c}=1,\frac{a}{x}+\frac{b}{y}+\frac{c}{z}=0$,则$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}+\frac{z^2}{c^2}$的值是$\underline{\hspace{5em}}$.
答案
1
解析
【分析】
本题可通过换元法简化式子,结合完全平方公式和已知条件的转化求解。首先设$A=\frac{x}{a}$,$B=\frac{y}{b}$,$C=\frac{z}{c}$,将已知条件转化为关于$A,B,C$的式子,再利用完全平方公式$(A+B+C)^2=A^2+B^2+C^2+2(AB+BC+CA)$,结合第二个已知条件求出$AB+BC+CA$的值,进而得到目标式的值。
【解析】
设$A=\frac{x}{a}$,$B=\frac{y}{b}$,$C=\frac{z}{c}$,则已知条件可转化为:
$A+B+C=1$,且$\frac{a}{x}+\frac{b}{y}+\frac{c}{z}=0$,即$\frac{1}{A}+\frac{1}{B}+\frac{1}{C}=0$。
对$\frac{1}{A}+\frac{1}{B}+\frac{1}{C}=0$通分得:$\frac{BC+AC+AB}{ABC}=0$,因此$AB+BC+CA=0$。
根据完全平方公式:
$(A+B+C)^2=A^2+B^2+C^2+2(AB+BC+CA)$
将$A+B+C=1$,$AB+BC+CA=0$代入得:
$1^2=A^2+B^2+C^2+2×0$
解得$A^2+B^2+C^2=1$,即$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}+\frac{z^2}{c^2}=1$。
【答案】
1
【知识点】
完全平方公式,代数式化简求值
【点评】
本题通过换元法简化了复杂的分式结构,核心是利用完全平方公式建立已知与未知的联系,关键在于将第二个已知条件转化为$AB+BC+CA$的值,整体代换是代数求值的常用技巧,需熟练掌握。
【难度系数】
0.5
本题可通过换元法简化式子,结合完全平方公式和已知条件的转化求解。首先设$A=\frac{x}{a}$,$B=\frac{y}{b}$,$C=\frac{z}{c}$,将已知条件转化为关于$A,B,C$的式子,再利用完全平方公式$(A+B+C)^2=A^2+B^2+C^2+2(AB+BC+CA)$,结合第二个已知条件求出$AB+BC+CA$的值,进而得到目标式的值。
【解析】
设$A=\frac{x}{a}$,$B=\frac{y}{b}$,$C=\frac{z}{c}$,则已知条件可转化为:
$A+B+C=1$,且$\frac{a}{x}+\frac{b}{y}+\frac{c}{z}=0$,即$\frac{1}{A}+\frac{1}{B}+\frac{1}{C}=0$。
对$\frac{1}{A}+\frac{1}{B}+\frac{1}{C}=0$通分得:$\frac{BC+AC+AB}{ABC}=0$,因此$AB+BC+CA=0$。
根据完全平方公式:
$(A+B+C)^2=A^2+B^2+C^2+2(AB+BC+CA)$
将$A+B+C=1$,$AB+BC+CA=0$代入得:
$1^2=A^2+B^2+C^2+2×0$
解得$A^2+B^2+C^2=1$,即$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}+\frac{z^2}{c^2}=1$。
【答案】
1
【知识点】
完全平方公式,代数式化简求值
【点评】
本题通过换元法简化了复杂的分式结构,核心是利用完全平方公式建立已知与未知的联系,关键在于将第二个已知条件转化为$AB+BC+CA$的值,整体代换是代数求值的常用技巧,需熟练掌握。
【难度系数】
0.5
5. 已知a + b = 2ab,且ab + a + b ≠ 0,则$\frac{2a - 5ab + 2b}{a + ab + b}$的值是___________.
答案
$-\frac{1}{3}$
解析
【分析】
要计算所求分式的值,观察到分式的分子、分母均含有$a+b$的项,而已知给出了$a+b=2ab$的关系,因此可采用整体代入法,将$a+b$整体替换为$2ab$,简化分式后约分计算,同时利用已知的$ab+a+b≠0$确认$ab≠0$,保证约分合法。
【解析】
已知$a + b = 2ab$,且$ab + a + b ≠ 0$。
对所求分式变形:
分子:$2a - 5ab + 2b = 2(a + b) - 5ab$,将$a + b = 2ab$代入得:
$2×2ab -5ab = 4ab -5ab = -ab$;
分母:$a + ab + b = (a + b) + ab$,将$a + b = 2ab$代入得:
$2ab + ab = 3ab$;
因此原式$=\frac{-ab}{3ab}$,由$ab + a + b = ab + 2ab = 3ab ≠0$,可知$ab≠0$,约去$ab$得:
原式$=-\frac{1}{3}$。
【答案】
$-\frac{1}{3}$
【知识点】
分式的化简求值、整体代入法
【点评】
本题是分式化简求值的基础题型,核心考查整体代入思想的应用,通过将已知的$a+b$整体替换,避免求解单个未知数,简化计算过程,需注意利用已知条件确认约分的合法性,是初中代数运算中常用的解题技巧。
【难度系数】
0.6
要计算所求分式的值,观察到分式的分子、分母均含有$a+b$的项,而已知给出了$a+b=2ab$的关系,因此可采用整体代入法,将$a+b$整体替换为$2ab$,简化分式后约分计算,同时利用已知的$ab+a+b≠0$确认$ab≠0$,保证约分合法。
【解析】
已知$a + b = 2ab$,且$ab + a + b ≠ 0$。
对所求分式变形:
分子:$2a - 5ab + 2b = 2(a + b) - 5ab$,将$a + b = 2ab$代入得:
$2×2ab -5ab = 4ab -5ab = -ab$;
分母:$a + ab + b = (a + b) + ab$,将$a + b = 2ab$代入得:
$2ab + ab = 3ab$;
因此原式$=\frac{-ab}{3ab}$,由$ab + a + b = ab + 2ab = 3ab ≠0$,可知$ab≠0$,约去$ab$得:
原式$=-\frac{1}{3}$。
【答案】
$-\frac{1}{3}$
【知识点】
分式的化简求值、整体代入法
【点评】
本题是分式化简求值的基础题型,核心考查整体代入思想的应用,通过将已知的$a+b$整体替换,避免求解单个未知数,简化计算过程,需注意利用已知条件确认约分的合法性,是初中代数运算中常用的解题技巧。
【难度系数】
0.6
三、解答题
6.(1)已知分式$\frac{x-b}{x+a}$,当$x=-2$时,分式无意义;当$x=4$时,分式的值是零,求$a+b$的值。
(2)当$x$为何整数时,分式$\frac{6}{x-2}$的值是整数?
6.(1)已知分式$\frac{x-b}{x+a}$,当$x=-2$时,分式无意义;当$x=4$时,分式的值是零,求$a+b$的值。
(2)当$x$为何整数时,分式$\frac{6}{x-2}$的值是整数?
答案
(1)$a+b=6$;(2)符合条件的整数x为-4、-1、0、1、3、4、5、8。
解析
【分析】
本题分为两小问,(1)需利用分式无意义和值为0的条件求解:分式无意义时分母为0,值为0时分子为0且分母不为0,据此分别求出a、b的值,再计算a+b;(2)要使分式的值为整数,需让分母是分子的整数约数,先找出分子6的所有整数约数,再结合分母不为0的条件求出对应的整数x。
【解析】
(1)对于分式$\frac{x-b}{x+a}$:
分式无意义的条件是分母为0,已知当$x=-2$时分式无意义,因此$x+a=0$,代入$x=-2$得:$-2+a=0$,解得$a=2$;
分式值为0的条件是分子为0且分母不为0,已知当$x=4$时分式值为0,因此$x-b=0$,代入$x=4$得:$4-b=0$,解得$b=4$;此时分母$x+a=4+2=6≠0$,符合条件;
故$a+b=2+4=6$。
(2)对于分式$\frac{6}{x-2}$,要使其值为整数,则分母$x-2$必须是分子6的整数约数,6的所有整数约数为$\pm1、\pm2、\pm3、\pm6$,分别计算:
当$x-2=1$时,$x=3$;
当$x-2=-1$时,$x=1$;
当$x-2=2$时,$x=4$;
当$x-2=-2$时,$x=0$;
当$x-2=3$时,$x=5$;
当$x-2=-3$时,$x=-1$;
当$x-2=6$时,$x=8$;
当$x-2=-6$时,$x=-4$;
以上x均满足$x-2≠0$(即$x≠2$),故符合条件的整数x为-4、-1、0、1、3、4、5、8。
【答案】
(1)$a+b=6$;(2)符合条件的整数x为-4、-1、0、1、3、4、5、8。
【知识点】
分式无意义的条件,分式值为0的条件,分式的值为整数的条件
【点评】
本题考查分式的核心性质,需准确掌握分式有意义、无意义、值为0的判定条件,以及分式值为整数时分母与分子的约数关系,解题时需注意分母不能为0的隐含条件,避免漏解。
【难度系数】
0.5
本题分为两小问,(1)需利用分式无意义和值为0的条件求解:分式无意义时分母为0,值为0时分子为0且分母不为0,据此分别求出a、b的值,再计算a+b;(2)要使分式的值为整数,需让分母是分子的整数约数,先找出分子6的所有整数约数,再结合分母不为0的条件求出对应的整数x。
【解析】
(1)对于分式$\frac{x-b}{x+a}$:
分式无意义的条件是分母为0,已知当$x=-2$时分式无意义,因此$x+a=0$,代入$x=-2$得:$-2+a=0$,解得$a=2$;
分式值为0的条件是分子为0且分母不为0,已知当$x=4$时分式值为0,因此$x-b=0$,代入$x=4$得:$4-b=0$,解得$b=4$;此时分母$x+a=4+2=6≠0$,符合条件;
故$a+b=2+4=6$。
(2)对于分式$\frac{6}{x-2}$,要使其值为整数,则分母$x-2$必须是分子6的整数约数,6的所有整数约数为$\pm1、\pm2、\pm3、\pm6$,分别计算:
当$x-2=1$时,$x=3$;
当$x-2=-1$时,$x=1$;
当$x-2=2$时,$x=4$;
当$x-2=-2$时,$x=0$;
当$x-2=3$时,$x=5$;
当$x-2=-3$时,$x=-1$;
当$x-2=6$时,$x=8$;
当$x-2=-6$时,$x=-4$;
以上x均满足$x-2≠0$(即$x≠2$),故符合条件的整数x为-4、-1、0、1、3、4、5、8。
【答案】
(1)$a+b=6$;(2)符合条件的整数x为-4、-1、0、1、3、4、5、8。
【知识点】
分式无意义的条件,分式值为0的条件,分式的值为整数的条件
【点评】
本题考查分式的核心性质,需准确掌握分式有意义、无意义、值为0的判定条件,以及分式值为整数时分母与分子的约数关系,解题时需注意分母不能为0的隐含条件,避免漏解。
【难度系数】
0.5
7. (1) 已知$x+\dfrac{1}{x}=\sqrt{5}$,求$x-\dfrac{1}{x}$的值;
(2) 已知实数$m,n$满足$m^2 - 10mn + 26n^2 + 4n + 4 = 0$,求$m^n$的值。
(2) 已知实数$m,n$满足$m^2 - 10mn + 26n^2 + 4n + 4 = 0$,求$m^n$的值。
答案
(1) $\pm1$;(2) $\dfrac{1}{100}$
解析
【分析】
第一问:已知$x+\frac{1}{x}$的值,要求$x-\frac{1}{x}$,可利用完全平方公式的变形,通过两者平方的关系建立等式求解;第二问:给定二元二次方程,需用配方法将其转化为完全平方的和,结合平方的非负性求出$m$、$n$的值,再计算$m^n$。
【解析】
(1) 根据完全平方公式:
$(x+\frac{1}{x})^2 = x^2 + 2· x·\frac{1}{x} + \frac{1}{x^2} = x^2 + 2 + \frac{1}{x^2}$
$(x-\frac{1}{x})^2 = x^2 - 2· x·\frac{1}{x} + \frac{1}{x^2} = x^2 - 2 + \frac{1}{x^2}$
两式相减得:$(x+\frac{1}{x})^2 - (x-\frac{1}{x})^2 = 4$,因此:
$(x-\frac{1}{x})^2 = (x+\frac{1}{x})^2 - 4$
代入$x+\frac{1}{x}=\sqrt{5}$,得:
$(x-\frac{1}{x})^2 = (\sqrt{5})^2 - 4 = 5 - 4 = 1$
故$x-\frac{1}{x} = \pm\sqrt{1} = \pm1$
(2) 对等式$m^2 -10mn +26n^2 +4n +4 =0$配方:
将$26n^2$拆分为$25n^2 +n^2$,原式变形为:
$m^2 -10mn +25n^2 +n^2 +4n +4 =0$
前三项组成完全平方$(m-5n)^2$,后三项组成完全平方$(n+2)^2$,因此:
$(m-5n)^2 + (n+2)^2 =0$
因为平方数非负,要使和为0,需每个平方项为0:
$n+2=0 \implies n=-2$
$m-5n=0 \implies m=5×(-2)=-10$
故$m^n = (-10)^{-2} = \frac{1}{(-10)^2} = \frac{1}{100}$
【答案】
(1) $\pm1$;(2) $\frac{1}{100}$
【知识点】
完全平方公式、配方法、非负数的性质
【点评】
本题综合考查完全平方公式的变形应用与配方法的运用,需熟练掌握公式结构和平方的非负性,通过配方简化方程是解题关键,难度适中。
【难度系数】
0.3
第一问:已知$x+\frac{1}{x}$的值,要求$x-\frac{1}{x}$,可利用完全平方公式的变形,通过两者平方的关系建立等式求解;第二问:给定二元二次方程,需用配方法将其转化为完全平方的和,结合平方的非负性求出$m$、$n$的值,再计算$m^n$。
【解析】
(1) 根据完全平方公式:
$(x+\frac{1}{x})^2 = x^2 + 2· x·\frac{1}{x} + \frac{1}{x^2} = x^2 + 2 + \frac{1}{x^2}$
$(x-\frac{1}{x})^2 = x^2 - 2· x·\frac{1}{x} + \frac{1}{x^2} = x^2 - 2 + \frac{1}{x^2}$
两式相减得:$(x+\frac{1}{x})^2 - (x-\frac{1}{x})^2 = 4$,因此:
$(x-\frac{1}{x})^2 = (x+\frac{1}{x})^2 - 4$
代入$x+\frac{1}{x}=\sqrt{5}$,得:
$(x-\frac{1}{x})^2 = (\sqrt{5})^2 - 4 = 5 - 4 = 1$
故$x-\frac{1}{x} = \pm\sqrt{1} = \pm1$
(2) 对等式$m^2 -10mn +26n^2 +4n +4 =0$配方:
将$26n^2$拆分为$25n^2 +n^2$,原式变形为:
$m^2 -10mn +25n^2 +n^2 +4n +4 =0$
前三项组成完全平方$(m-5n)^2$,后三项组成完全平方$(n+2)^2$,因此:
$(m-5n)^2 + (n+2)^2 =0$
因为平方数非负,要使和为0,需每个平方项为0:
$n+2=0 \implies n=-2$
$m-5n=0 \implies m=5×(-2)=-10$
故$m^n = (-10)^{-2} = \frac{1}{(-10)^2} = \frac{1}{100}$
【答案】
(1) $\pm1$;(2) $\frac{1}{100}$
【知识点】
完全平方公式、配方法、非负数的性质
【点评】
本题综合考查完全平方公式的变形应用与配方法的运用,需熟练掌握公式结构和平方的非负性,通过配方简化方程是解题关键,难度适中。
【难度系数】
0.3
8. 先阅读材料,再解答问题.
分母中含有未知数的不等式叫分式不等式,如$\frac{x-2}{x+1}>0,\frac{3x+6}{x-1}<0$等,那么如何求出它们的解集呢?根据我们学过的有理数除法法则可知:两数相除,同号得正,异号得负,其字母表达式为:①若$a>0,b>0$,则$\frac{a}{b}>0$,若$a<0,b<0$,则$\frac{a}{b}>0$;②若$a>0,b<0$,则$\frac{a}{b}<0$,若$a<0,b>0$,则$\frac{a}{b}<0$.
(1)①若$\frac{a}{b}>0$,则$\begin{cases} a<0, \\ b<0 \end{cases}$或________;
②若$\frac{a}{b}<0$,则________或________.
(2)根据上述规律,求解分式不等式$\frac{3x+6}{x-1}<0$的解集.
分母中含有未知数的不等式叫分式不等式,如$\frac{x-2}{x+1}>0,\frac{3x+6}{x-1}<0$等,那么如何求出它们的解集呢?根据我们学过的有理数除法法则可知:两数相除,同号得正,异号得负,其字母表达式为:①若$a>0,b>0$,则$\frac{a}{b}>0$,若$a<0,b<0$,则$\frac{a}{b}>0$;②若$a>0,b<0$,则$\frac{a}{b}<0$,若$a<0,b>0$,则$\frac{a}{b}<0$.
(1)①若$\frac{a}{b}>0$,则$\begin{cases} a<0, \\ b<0 \end{cases}$或________;
②若$\frac{a}{b}<0$,则________或________.
(2)根据上述规律,求解分式不等式$\frac{3x+6}{x-1}<0$的解集.
答案
(1)①$\begin{cases} a>0, \\ b>0 \end{cases}$;②$\begin{cases} a>0, \\ b<0 \end{cases}$,$\begin{cases} a<0, \\ b>0 \end{cases}$;(2)$-2<x<1$
解析
【分析】
本题解题思路为:先依据有理数除法“同号得正、异号得负”的法则,对应分式分子分母的符号关系解决第(1)问的填空;再利用该法则将分式不等式转化为整式不等式组,分别求解后取并集,同时注意分母不为0的隐含条件,最终得到第(2)问的解集。
【解析】
(1)①根据“两数相除,同号得正”,若$\frac{a}{b}>0$,则分子分母同号,即$\begin{cases} a>0 \\ b>0 \end{cases}$或$\begin{cases} a<0 \\ b<0 \end{cases}$,故此处填$\begin{cases} a>0 \\ b>0 \end{cases}$;
②根据“两数相除,异号得负”,若$\frac{a}{b}<0$,则分子分母异号,即$\begin{cases} a>0 \\ b<0 \end{cases}$或$\begin{cases} a<0 \\ b>0 \end{cases}$;
(2)对于分式不等式$\frac{3x+6}{x-1}<0$,依据“异号得负”转化为两个不等式组:
不等式组一:$\begin{cases} 3x+6>0 \\ x-1<0 \end{cases}$,解$3x+6>0$得$x>-2$,解$x-1<0$得$x<1$,解集为$-2<x<1$;
不等式组二:$\begin{cases} 3x+6<0 \\ x-1>0 \end{cases}$,解$3x+6<0$得$x<-2$,解$x-1>0$得$x>1$,该不等式组无解;
因此原不等式的解集为$-2<x<1$。
【答案】
(1)①$\begin{cases} a>0 \\ b>0 \end{cases}$;②$\begin{cases} a>0 \\ b<0 \end{cases}$,$\begin{cases} a<0 \\ b>0 \end{cases}$;(2)$-2<x<1$
【知识点】
分式不等式的解法,有理数除法法则,一元一次不等式组的解法
【点评】
本题通过材料给出分式不等式的解法,核心是利用除法符号法则转化问题,体现转化思想,难度适中,考察学生对法则的理解与应用能力。
【难度系数】
0.7
本题解题思路为:先依据有理数除法“同号得正、异号得负”的法则,对应分式分子分母的符号关系解决第(1)问的填空;再利用该法则将分式不等式转化为整式不等式组,分别求解后取并集,同时注意分母不为0的隐含条件,最终得到第(2)问的解集。
【解析】
(1)①根据“两数相除,同号得正”,若$\frac{a}{b}>0$,则分子分母同号,即$\begin{cases} a>0 \\ b>0 \end{cases}$或$\begin{cases} a<0 \\ b<0 \end{cases}$,故此处填$\begin{cases} a>0 \\ b>0 \end{cases}$;
②根据“两数相除,异号得负”,若$\frac{a}{b}<0$,则分子分母异号,即$\begin{cases} a>0 \\ b<0 \end{cases}$或$\begin{cases} a<0 \\ b>0 \end{cases}$;
(2)对于分式不等式$\frac{3x+6}{x-1}<0$,依据“异号得负”转化为两个不等式组:
不等式组一:$\begin{cases} 3x+6>0 \\ x-1<0 \end{cases}$,解$3x+6>0$得$x>-2$,解$x-1<0$得$x<1$,解集为$-2<x<1$;
不等式组二:$\begin{cases} 3x+6<0 \\ x-1>0 \end{cases}$,解$3x+6<0$得$x<-2$,解$x-1>0$得$x>1$,该不等式组无解;
因此原不等式的解集为$-2<x<1$。
【答案】
(1)①$\begin{cases} a>0 \\ b>0 \end{cases}$;②$\begin{cases} a>0 \\ b<0 \end{cases}$,$\begin{cases} a<0 \\ b>0 \end{cases}$;(2)$-2<x<1$
【知识点】
分式不等式的解法,有理数除法法则,一元一次不等式组的解法
【点评】
本题通过材料给出分式不等式的解法,核心是利用除法符号法则转化问题,体现转化思想,难度适中,考察学生对法则的理解与应用能力。
【难度系数】
0.7
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