7.在多项式$4x^{2}+1$中,添加一个单项式使其成为一个整式的完全平方,则加上的单项式不可以是下面的 (
A.$-4x$
B.$2x$
C.$-4x^{2}$
D.$4x^{4}$
B
)A.$-4x$
B.$2x$
C.$-4x^{2}$
D.$4x^{4}$
答案
7.B
解析
【分析】
要解决本题,需依据完全平方公式$(a\pm b)^2=a^2\pm2ab+b^2$,逐一分析每个选项添加到$4x^2+1$后是否能构成整式的完全平方。先将$4x^2$看作$(2x)^2$,$1$看作$1^2$,完全平方的中间项应为$\pm2×2x×1=\pm4x$,同时需考虑其他可能的完全平方形式,再判断各选项是否符合要求。
【解析】
逐一分析选项:
选项A:添加$-4x$后,式子为$4x^2 -4x +1=(2x -1)^2$,是整式的完全平方,符合要求;
选项B:添加$2x$后,式子为$4x^2 +2x +1$,无法写成$(ax\pm b)^2$的形式(中间项应为$\pm4x$,而非$2x$),不是完全平方,不符合要求;
选项C:添加$-4x^2$后,式子为$4x^2 +1 -4x^2=1=1^2$,是整式的完全平方,符合要求;
选项D:添加$4x^4$后,式子为$4x^4 +4x^2 +1=(2x^2 +1)^2$,是整式的完全平方,符合要求。
因此,加上的单项式不可以是$2x$。
【答案】
B
【知识点】
完全平方公式、整式的加减
【点评】
本题考查完全平方公式的结构特征应用,需熟练掌握公式形式,逐一验证各选项是否能构成完全平方,属于基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需依据完全平方公式$(a\pm b)^2=a^2\pm2ab+b^2$,逐一分析每个选项添加到$4x^2+1$后是否能构成整式的完全平方。先将$4x^2$看作$(2x)^2$,$1$看作$1^2$,完全平方的中间项应为$\pm2×2x×1=\pm4x$,同时需考虑其他可能的完全平方形式,再判断各选项是否符合要求。
【解析】
逐一分析选项:
选项A:添加$-4x$后,式子为$4x^2 -4x +1=(2x -1)^2$,是整式的完全平方,符合要求;
选项B:添加$2x$后,式子为$4x^2 +2x +1$,无法写成$(ax\pm b)^2$的形式(中间项应为$\pm4x$,而非$2x$),不是完全平方,不符合要求;
选项C:添加$-4x^2$后,式子为$4x^2 +1 -4x^2=1=1^2$,是整式的完全平方,符合要求;
选项D:添加$4x^4$后,式子为$4x^4 +4x^2 +1=(2x^2 +1)^2$,是整式的完全平方,符合要求。
因此,加上的单项式不可以是$2x$。
【答案】
B
【知识点】
完全平方公式、整式的加减
【点评】
本题考查完全平方公式的结构特征应用,需熟练掌握公式形式,逐一验证各选项是否能构成完全平方,属于基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.5
8. 中国古代的《孙子算经》中记载了一道广为人知的数学问题,大致如下:现有一百匹马,一百片瓦,大马一匹可以驮三片瓦,小马三匹可以驮一片瓦,问有多少匹大马和多少匹小马?设有大马$ x $匹,小马$ y $匹,则下列方程组中,正确的是(
A.$\begin{cases}x + y = 100, \\\dfrac{x}{3} + \dfrac{y}{3} = 100\end{cases}$
B.$\begin{cases}x + y = 100, \\\dfrac{x}{3} + 3y = 100\end{cases}$
C.$\begin{cases}x + y = 100, \\3x + \dfrac{y}{3} = 100\end{cases}$
D.$\begin{cases}x + y = 100, \\3x + 3y = 100\end{cases}$
C
)A.$\begin{cases}x + y = 100, \\\dfrac{x}{3} + \dfrac{y}{3} = 100\end{cases}$
B.$\begin{cases}x + y = 100, \\\dfrac{x}{3} + 3y = 100\end{cases}$
C.$\begin{cases}x + y = 100, \\3x + \dfrac{y}{3} = 100\end{cases}$
D.$\begin{cases}x + y = 100, \\3x + 3y = 100\end{cases}$
答案
8.C
解析
【分析】
本题需根据题目中的两个等量关系列二元一次方程组:一是马的总数量,二是瓦的总数量。首先明确大马、小马的数量与总马数的关系,再分别计算大马、小马驮的瓦数,结合总瓦数建立方程,最终选出正确方程组。
【解析】
设大马有$x$匹,小马有$y$匹,根据题意:
1. 马的总数量为100匹,可得方程:$x + y = 100$;
2. 大马每匹驮3片瓦,$x$匹大马共驮$3x$片瓦;小马3匹驮1片瓦,即每匹小马驮$\frac{1}{3}$片瓦,$y$匹小马共驮$\frac{y}{3}$片瓦,总瓦数为100片,可得方程:$3x + \frac{y}{3} = 100$;
综上,所列方程组为$\begin{cases}x + y = 100 \\3x + \dfrac{y}{3} = 100\end{cases}$,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
二元一次方程组的应用、列方程解应用题
【点评】
本题结合古代数学问题考查二元一次方程组的应用,核心是准确提取两个等量关系,重点需注意小马驮瓦的计算(避免误算为每匹小马驮1片),属于基础应用题,难度适中。
【难度系数】
0.7
本题需根据题目中的两个等量关系列二元一次方程组:一是马的总数量,二是瓦的总数量。首先明确大马、小马的数量与总马数的关系,再分别计算大马、小马驮的瓦数,结合总瓦数建立方程,最终选出正确方程组。
【解析】
设大马有$x$匹,小马有$y$匹,根据题意:
1. 马的总数量为100匹,可得方程:$x + y = 100$;
2. 大马每匹驮3片瓦,$x$匹大马共驮$3x$片瓦;小马3匹驮1片瓦,即每匹小马驮$\frac{1}{3}$片瓦,$y$匹小马共驮$\frac{y}{3}$片瓦,总瓦数为100片,可得方程:$3x + \frac{y}{3} = 100$;
综上,所列方程组为$\begin{cases}x + y = 100 \\3x + \dfrac{y}{3} = 100\end{cases}$,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
二元一次方程组的应用、列方程解应用题
【点评】
本题结合古代数学问题考查二元一次方程组的应用,核心是准确提取两个等量关系,重点需注意小马驮瓦的计算(避免误算为每匹小马驮1片),属于基础应用题,难度适中。
【难度系数】
0.7
9. 作业本中有这样一道题:阅读材料,并完成下列问题。不难求得方程$x+\frac{1}{x}=3+\frac{1}{3}$的解是$x_1=3,x_2=\frac{1}{3};x+\frac{1}{x}=4+\frac{1}{4}$的解是$x_1=4,x_2=\frac{1}{4};x+\frac{1}{x}=5+\frac{1}{5}$的解是$x_1=5,x_2=\frac{1}{5}$。小涛同学仔细观察上述方程及其解,猜想得到:关于$x$的方程$x+\frac{1}{x}=m+\frac{1}{m}(m≠0)$的解是$x_1=m,x_2=\frac{1}{m}$,并尝试解关于$x$的方程$\frac{x^2 - x + 1}{x - 1}=m+\frac{1}{m - 1}$。小涛同学得到的正确的方程的解为(
A.$x_1=m,x_2=\frac{1}{m - 1}$
B.$x_1=m,x_2=\frac{m}{m - 1}$
C.$x_1=m - 1,x_2=\frac{1}{m - 1}$
D.$x_1=m - 1,x_2=\frac{m}{m - 1}$
B
)A.$x_1=m,x_2=\frac{1}{m - 1}$
B.$x_1=m,x_2=\frac{m}{m - 1}$
C.$x_1=m - 1,x_2=\frac{1}{m - 1}$
D.$x_1=m - 1,x_2=\frac{m}{m - 1}$
答案
9.B 【解析】因为$\frac{x^2 - x + 1}{x - 1}=m+\frac{1}{m - 1}$,所以$\frac{x ( x - 1)+ 1}{x - 1}=m+\frac{1}{m - 1}$。所以$x+\frac{1}{x - 1}=m+\frac{1}{m - 1}$。所以$x-1+\frac{1}{x - 1}=m-1+\frac{1}{m - 1}$。所以$x-1=m-1$或$x-1=\frac{1}{m - 1}$。所以$x_1=m,x_2=\frac{m}{m - 1}$。故选B。
解析
【分析】
首先观察题目给出的方程解的规律:形如$x+\frac{1}{x}=a+\frac{1}{a}$的方程,解为$x_1=a,x_2=\frac{1}{a}$。解题时需将待解方程通过分式变形,转化为上述规律的形式,具体步骤为:拆分分子化简分式,调整方程结构使其符合已知规律,最后利用规律求解。
【解析】
对原方程$\frac{x^2 - x + 1}{x - 1}=m+\frac{1}{m - 1}$变形:
1. 拆分分子:$\frac{x(x - 1) + 1}{x - 1}=x+\frac{1}{x - 1}$,原方程化为$x+\frac{1}{x - 1}=m+\frac{1}{m - 1}$;
2. 调整结构:两边减1得$x -1+\frac{1}{x -1}=m -1+\frac{1}{m -1}$;
3. 利用规律:令$t=x-1,k=m-1$,则方程变为$t+\frac{1}{t}=k+\frac{1}{k}$,其解为$t_1=k,t_2=\frac{1}{k}$,即:
$x -1=m -1$,解得$x_1=m$;
$x -1=\frac{1}{m -1}$,解得$x_2=\frac{m}{m -1}$;
因此方程的解为$x_1=m,x_2=\frac{m}{m -1}$,选B。
【答案】
B
【知识点】
分式的化简、分式方程的解
【点评】
本题是规律探究类分式方程题,核心是通过分式拆分将待解方程转化为已知形式,再利用给定规律求解,重点考查分式变形技巧与规律应用能力。
【难度系数】
0.5
首先观察题目给出的方程解的规律:形如$x+\frac{1}{x}=a+\frac{1}{a}$的方程,解为$x_1=a,x_2=\frac{1}{a}$。解题时需将待解方程通过分式变形,转化为上述规律的形式,具体步骤为:拆分分子化简分式,调整方程结构使其符合已知规律,最后利用规律求解。
【解析】
对原方程$\frac{x^2 - x + 1}{x - 1}=m+\frac{1}{m - 1}$变形:
1. 拆分分子:$\frac{x(x - 1) + 1}{x - 1}=x+\frac{1}{x - 1}$,原方程化为$x+\frac{1}{x - 1}=m+\frac{1}{m - 1}$;
2. 调整结构:两边减1得$x -1+\frac{1}{x -1}=m -1+\frac{1}{m -1}$;
3. 利用规律:令$t=x-1,k=m-1$,则方程变为$t+\frac{1}{t}=k+\frac{1}{k}$,其解为$t_1=k,t_2=\frac{1}{k}$,即:
$x -1=m -1$,解得$x_1=m$;
$x -1=\frac{1}{m -1}$,解得$x_2=\frac{m}{m -1}$;
因此方程的解为$x_1=m,x_2=\frac{m}{m -1}$,选B。
【答案】
B
【知识点】
分式的化简、分式方程的解
【点评】
本题是规律探究类分式方程题,核心是通过分式拆分将待解方程转化为已知形式,再利用给定规律求解,重点考查分式变形技巧与规律应用能力。
【难度系数】
0.5
10.若甲同学的语文分数或英语分数至少有一门比乙同学高,则称甲同学不亚于乙同学。在班级的45个学生中,如果某同学不亚于其他44人,就称他(她)为“潜力之星”,那么某班45个学生中的“潜力之星”最多可能有 (
A.22人
B.23人
C.44人
D.45人
D
)A.22人
B.23人
C.44人
D.45人
答案
10.D 【解析】取45人一种特殊情况:他们中语文成绩与英语成绩都互不相等,并且语文成绩最高者英语成绩最低,语文成绩次高者英语成绩次低,那么语文成绩最好的学生(语文优于其他44人)自然是“潜力之星”,语文成绩第二的学生(优于其他43人)英语成绩是倒数第二(优于1人),他也是“潜力之星”,同理可说明45人可以都是“潜力之星”。故选D。
解析
【分析】首先明确题目中的核心定义:“不亚于”指甲的语文分数或英语分数至少有一门比乙高;“潜力之星”是对班级内其他44人均满足“不亚于”的学生。要确定最多的潜力之星数量,需通过构造特殊的成绩排列,让每个学生都能满足对其他人的“不亚于”条件,突破常规思维的局限。
【解析】根据题意,“不亚于”的定义为:若甲的语文分数>乙的语文分数,或甲的英语分数>乙的英语分数,则甲不亚于乙;“潜力之星”是对班级内其他44人均满足“不亚于”的学生。
构造特殊情况:将45名学生的语文成绩从高到低排序为第1名到第45名,对应英语成绩从低到高排序为第1名到第45名(即语文第i名的英语成绩为第46 - i名)。
验证任意学生是否为潜力之星:对任意第k名学生(语文第k,英语第46 - k),任取另一名学生m:
1. 若m < k:第k名的语文成绩(k)高于m的语文成绩(m),满足“不亚于”;
2. 若m > k:第k名的英语成绩(46 - k)高于m的英语成绩(46 - m),满足“不亚于”。
因此,该构造下所有45名学生均为“潜力之星”,故最多有45人。
【答案】D
【知识点】逻辑推理、构造法应用
【点评】本题关键是准确理解新定义,通过反向构造成绩排列的方法打破“平均分配”的思维定式,避免错选23人,考察逻辑思维与创新构造能力。
【难度系数】0.3
【解析】根据题意,“不亚于”的定义为:若甲的语文分数>乙的语文分数,或甲的英语分数>乙的英语分数,则甲不亚于乙;“潜力之星”是对班级内其他44人均满足“不亚于”的学生。
构造特殊情况:将45名学生的语文成绩从高到低排序为第1名到第45名,对应英语成绩从低到高排序为第1名到第45名(即语文第i名的英语成绩为第46 - i名)。
验证任意学生是否为潜力之星:对任意第k名学生(语文第k,英语第46 - k),任取另一名学生m:
1. 若m < k:第k名的语文成绩(k)高于m的语文成绩(m),满足“不亚于”;
2. 若m > k:第k名的英语成绩(46 - k)高于m的英语成绩(46 - m),满足“不亚于”。
因此,该构造下所有45名学生均为“潜力之星”,故最多有45人。
【答案】D
【知识点】逻辑推理、构造法应用
【点评】本题关键是准确理解新定义,通过反向构造成绩排列的方法打破“平均分配”的思维定式,避免错选23人,考察逻辑思维与创新构造能力。
【难度系数】0.3
11. 分解因式:$4x^{2}-1=$$\underline{4x^{2}-1}$。
$(2x+1)(2x-1)$
答案
11.$(2x+1)(2x-1)$
解析
【分析】
观察原式$4x^2 -1$,可发现其符合平方差公式的结构(两个数的平方差形式),其中$4x^2=(2x)^2$,$1=1^2$,因此可利用平方差公式进行因式分解。
【解析】
解:原式$=(2x)^2 - 1^2$,根据平方差公式$a^2 - b^2=(a+b)(a-b)$,代入$a=2x$,$b=1$,可得:
原式$=(2x + 1)(2x - 1)$
【答案】
$(2x+1)(2x-1)$
【知识点】
因式分解、平方差公式
【点评】
本题是基础因式分解题,直接考查平方差公式的应用,属于对基础知识的巩固,难度较低。
【难度系数】
0.9
观察原式$4x^2 -1$,可发现其符合平方差公式的结构(两个数的平方差形式),其中$4x^2=(2x)^2$,$1=1^2$,因此可利用平方差公式进行因式分解。
【解析】
解:原式$=(2x)^2 - 1^2$,根据平方差公式$a^2 - b^2=(a+b)(a-b)$,代入$a=2x$,$b=1$,可得:
原式$=(2x + 1)(2x - 1)$
【答案】
$(2x+1)(2x-1)$
【知识点】
因式分解、平方差公式
【点评】
本题是基础因式分解题,直接考查平方差公式的应用,属于对基础知识的巩固,难度较低。
【难度系数】
0.9
12.已知$2^{x}=3,2^{2y}=5$,则$2^{x-2y}$的值为$\underline{\hspace{5em}}$。
$\dfrac{3}{5}$
答案
12.$\dfrac{3}{5}$
解析
【分析】要求$2^{x-2y}$的值,需利用幂的运算法则对所求式子变形。根据同底数幂的除法法则:$a^{m-n}=a^m÷ a^n$,可将$2^{x-2y}$转化为$2^x÷2^{2y}$,题目已给出$2^x=3$和$2^{2y}=5$,直接代入计算即可。
【解析】根据同底数幂的除法运算法则:
$2^{x-2y}=2^x÷2^{2y}$
将$2^x=3$,$2^{2y}=5$代入上式:
原式$=3÷5=\frac{3}{5}$
【答案】$\frac{3}{5}$
【知识点】同底数幂的除法、幂的乘方
【点评】本题考查幂的运算法则的基础应用,核心是掌握同底数幂的除法法则,将所求式子转化为已知条件的形式,属于常规基础题,难度较低。
【难度系数】0.6
【解析】根据同底数幂的除法运算法则:
$2^{x-2y}=2^x÷2^{2y}$
将$2^x=3$,$2^{2y}=5$代入上式:
原式$=3÷5=\frac{3}{5}$
【答案】$\frac{3}{5}$
【知识点】同底数幂的除法、幂的乘方
【点评】本题考查幂的运算法则的基础应用,核心是掌握同底数幂的除法法则,将所求式子转化为已知条件的形式,属于常规基础题,难度较低。
【难度系数】0.6
13. 对于任意实数$a,b$,定义关于“$@$”的一种运算:$a@b = 2a + b$,例如$3@4 = 2×3 + 4 = 10$。若$x@(-y) = 3$,$(2y)@x = 5$,则$x + y$的值为
$\dfrac{8}{3}$
。答案
13.$\dfrac{8}{3}$
解析
【分析】首先明确新运算“@”的规则:对于任意实数a、b,a@b=2a+b,即运算时将“@”前的数作为a,后的数作为b,代入2a+b计算。接着根据题目给出的两个等式,分别将对应的a、b代入新运算规则,得到关于x、y的二元一次方程组,解方程组求出x、y的值,最后计算x+y。
【解析】根据新运算规则:
1. 由x@(-y)=3,得2x + (-y)=3,即2x - y = 3;
2. 由(2y)@x=5,得2*(2y) + x =5,即x + 4y =5;
联立方程组:
$\begin{cases}2x - y = 3 \\ x + 4y = 5\end{cases}$
用消元法解方程组:
将第一个方程两边乘以4,得:8x - 4y =12;
与第二个方程相加:(8x -4y)+(x +4y)=12+5 →9x=17 →x=$\dfrac{17}{9}$;
把x=$\dfrac{17}{9}$代入2x - y=3,得:2×$\dfrac{17}{9}$ - y=3 →$\dfrac{34}{9}$ - y=$\dfrac{27}{9}$ →y=$\dfrac{7}{9}$;
则x+y=$\dfrac{17}{9}$ + $\dfrac{7}{9}$=$\dfrac{24}{9}$=$\dfrac{8}{3}$。
【答案】$\dfrac{8}{3}$
【知识点】新定义运算、二元一次方程组的应用
【点评】本题结合新定义运算考查二元一次方程组的求解,核心是正确转化新运算为常规方程,属于基础题型,只要掌握新运算规则和解方程组的方法即可解答。
【难度系数】0.6
【解析】根据新运算规则:
1. 由x@(-y)=3,得2x + (-y)=3,即2x - y = 3;
2. 由(2y)@x=5,得2*(2y) + x =5,即x + 4y =5;
联立方程组:
$\begin{cases}2x - y = 3 \\ x + 4y = 5\end{cases}$
用消元法解方程组:
将第一个方程两边乘以4,得:8x - 4y =12;
与第二个方程相加:(8x -4y)+(x +4y)=12+5 →9x=17 →x=$\dfrac{17}{9}$;
把x=$\dfrac{17}{9}$代入2x - y=3,得:2×$\dfrac{17}{9}$ - y=3 →$\dfrac{34}{9}$ - y=$\dfrac{27}{9}$ →y=$\dfrac{7}{9}$;
则x+y=$\dfrac{17}{9}$ + $\dfrac{7}{9}$=$\dfrac{24}{9}$=$\dfrac{8}{3}$。
【答案】$\dfrac{8}{3}$
【知识点】新定义运算、二元一次方程组的应用
【点评】本题结合新定义运算考查二元一次方程组的求解,核心是正确转化新运算为常规方程,属于基础题型,只要掌握新运算规则和解方程组的方法即可解答。
【难度系数】0.6
14.若关于$x$的分式方程$\dfrac{2x}{x-1}-3=\dfrac{2m}{1-x}$有增根,则$m=$
$-1$
。答案
14.$-1$
解析
【分析】
要解决分式方程增根问题,需先明确增根的定义:增根是分式方程去分母后转化为的整式方程的根,但会使原分式方程的分母为0。解题步骤为:1. 确定原分式方程的增根(使分母为0的x值);2. 将分式方程去分母转化为整式方程;3. 把增根代入整式方程,即可求出m的值。
【解析】
原分式方程为$\dfrac{2x}{x-1} - 3 = \dfrac{2m}{1-x}$,先将方程变形,两边同乘最简公分母$(x-1)$(注意每一项都要乘,且$1-x=-(x-1)$),得:
$2x - 3(x-1) = -2m$
展开并整理整式方程:
$2x - 3x + 3 = -2m$
$-x + 3 = -2m$
因为分式方程有增根,所以原方程分母为0,即$x-1=0$,解得增根$x=1$。
将$x=1$代入整式方程$-x + 3 = -2m$,得:
$-1 + 3 = -2m$
$2 = -2m$
解得$m=-1$。
【答案】
$-1$
【知识点】
分式方程的增根,解一元一次方程
【点评】
本题考查分式方程增根的应用,核心是理解增根的本质(使原方程分母为0的根),解题步骤固定,属于分式方程的基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.3
要解决分式方程增根问题,需先明确增根的定义:增根是分式方程去分母后转化为的整式方程的根,但会使原分式方程的分母为0。解题步骤为:1. 确定原分式方程的增根(使分母为0的x值);2. 将分式方程去分母转化为整式方程;3. 把增根代入整式方程,即可求出m的值。
【解析】
原分式方程为$\dfrac{2x}{x-1} - 3 = \dfrac{2m}{1-x}$,先将方程变形,两边同乘最简公分母$(x-1)$(注意每一项都要乘,且$1-x=-(x-1)$),得:
$2x - 3(x-1) = -2m$
展开并整理整式方程:
$2x - 3x + 3 = -2m$
$-x + 3 = -2m$
因为分式方程有增根,所以原方程分母为0,即$x-1=0$,解得增根$x=1$。
将$x=1$代入整式方程$-x + 3 = -2m$,得:
$-1 + 3 = -2m$
$2 = -2m$
解得$m=-1$。
【答案】
$-1$
【知识点】
分式方程的增根,解一元一次方程
【点评】
本题考查分式方程增根的应用,核心是理解增根的本质(使原方程分母为0的根),解题步骤固定,属于分式方程的基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.3
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