1. 分式$\frac{1}{ab^2}$与$\frac{5}{3a^2c}$的最简公分母是。
答案
$\boldsymbol{3a^2b^2c}$
解析
【分析】
要确定两个分式的最简公分母,需按照三步思考:①先找各分母系数的最小公倍数;②再找各分母中出现的所有字母,相同字母取次数最高的幂,单独出现的字母直接连同它的指数作为公分母的因式;③将上述得到的系数和字母因式相乘,即为最简公分母。
本题中两个分式的分母分别是$ab^2$和$3a^2c$,按照上述步骤逐一分析计算即可。
【解析】
第一步:确定系数的最小公倍数
两个分母的系数分别为1和3,它们的最小公倍数是3;
第二步:确定字母及对应最高次幂
分母中出现的字母有a、b、c:
字母a的次数分别为1和2,取最高次幂$a^2$;
字母b仅在第一个分母出现,次数为2,取$b^2$;
字母c仅在第二个分母出现,次数为1,取$c$;
第三步:将系数和各字母因式相乘,得到最简公分母为$3× a^2× b^2× c=3a^2b^2c$。
【答案】
$3a^2b^2c$
【知识点】
1. 最简公分母的确定
2. 最小公倍数的计算
【点评】
本题是分式运算的基础题型,核心考查最简公分母的确定方法,掌握找最简公分母的步骤是解题的关键,也是后续学习分式通分、分式加减运算的重要基础。
【难度系数】
0.9
要确定两个分式的最简公分母,需按照三步思考:①先找各分母系数的最小公倍数;②再找各分母中出现的所有字母,相同字母取次数最高的幂,单独出现的字母直接连同它的指数作为公分母的因式;③将上述得到的系数和字母因式相乘,即为最简公分母。
本题中两个分式的分母分别是$ab^2$和$3a^2c$,按照上述步骤逐一分析计算即可。
【解析】
第一步:确定系数的最小公倍数
两个分母的系数分别为1和3,它们的最小公倍数是3;
第二步:确定字母及对应最高次幂
分母中出现的字母有a、b、c:
字母a的次数分别为1和2,取最高次幂$a^2$;
字母b仅在第一个分母出现,次数为2,取$b^2$;
字母c仅在第二个分母出现,次数为1,取$c$;
第三步:将系数和各字母因式相乘,得到最简公分母为$3× a^2× b^2× c=3a^2b^2c$。
【答案】
$3a^2b^2c$
【知识点】
1. 最简公分母的确定
2. 最小公倍数的计算
【点评】
本题是分式运算的基础题型,核心考查最简公分母的确定方法,掌握找最简公分母的步骤是解题的关键,也是后续学习分式通分、分式加减运算的重要基础。
【难度系数】
0.9
2. 在分式①$\frac{4}{2x}$,②$\frac{2x}{x^2 -1}$,③$\frac{x-1}{x^2 -1}$,④$\frac{1-x}{x-1}$中,属于最简分式的有(填序号)。
答案
②
解析
【分析】
解题前首先要明确最简分式的定义:分子和分母没有非零次公因式的分式叫做最简分式。解题思路为逐个分析每个分式:先把分子、分母中能因式分解的部分分解,再判断分子分母是否存在公因式,没有公因式的就是最简分式,存在公因式的则不是。
【解析】
我们对4个分式逐一判断:
1. 对分式①$\frac{4}{2x}$:分子4和分母$2x$有公因式2,约分后得$\frac{2}{x}$,因此不是最简分式;
2. 对分式②$\frac{2x}{x^2 -1}$:先将分母因式分解得$x^2-1=(x+1)(x-1)$,分子$2x$和分母的因式$x+1$、$x-1$都没有公因式,因此是最简分式;
3. 对分式③$\frac{x-1}{x^2 -1}$:分母因式分解为$(x+1)(x-1)$,分子分母有公因式$x-1$,约分后得$\frac{1}{x+1}$,因此不是最简分式;
4. 对分式④$\frac{1-x}{x-1}$:分子可变形为$1-x=-(x-1)$,分子分母有公因式$x-1$,约分后得$-1$,因此不是最简分式。
综上,只有②是最简分式。
【答案】
②
【知识点】
最简分式判定、因式分解、分式基本性质
【点评】
本题是分式基础题型,核心是掌握最简分式的判断方法,注意遇到可以因式分解的分子或分母要先分解再判断,互为相反数的因式也属于可约分的公因式,不要漏判。
【难度系数】
0.7
解题前首先要明确最简分式的定义:分子和分母没有非零次公因式的分式叫做最简分式。解题思路为逐个分析每个分式:先把分子、分母中能因式分解的部分分解,再判断分子分母是否存在公因式,没有公因式的就是最简分式,存在公因式的则不是。
【解析】
我们对4个分式逐一判断:
1. 对分式①$\frac{4}{2x}$:分子4和分母$2x$有公因式2,约分后得$\frac{2}{x}$,因此不是最简分式;
2. 对分式②$\frac{2x}{x^2 -1}$:先将分母因式分解得$x^2-1=(x+1)(x-1)$,分子$2x$和分母的因式$x+1$、$x-1$都没有公因式,因此是最简分式;
3. 对分式③$\frac{x-1}{x^2 -1}$:分母因式分解为$(x+1)(x-1)$,分子分母有公因式$x-1$,约分后得$\frac{1}{x+1}$,因此不是最简分式;
4. 对分式④$\frac{1-x}{x-1}$:分子可变形为$1-x=-(x-1)$,分子分母有公因式$x-1$,约分后得$-1$,因此不是最简分式。
综上,只有②是最简分式。
【答案】
②
【知识点】
最简分式判定、因式分解、分式基本性质
【点评】
本题是分式基础题型,核心是掌握最简分式的判断方法,注意遇到可以因式分解的分子或分母要先分解再判断,互为相反数的因式也属于可约分的公因式,不要漏判。
【难度系数】
0.7
3. 把$\frac{y}{4x^2}$,$\frac{5}{6xy}$通分,得$\frac{y}{4x^2}=$,$\frac{5}{6xy}=$。
答案
$\frac{3y^2}{12x^2y}$;$\frac{10x}{12x^2y}$
解析
【分析】
要对两个异分母分式通分,首先需确定它们的最简公分母:第一步找分母系数的最小公倍数,4和6的最小公倍数是12;第二步找字母因式的最高次幂,x的最高次为$x^2$,y的最高次为y,因此最简公分母为$12x^2y$。再根据分式的基本性质,将两个分式的分子分母同乘相应的整式,使分母都化为$12x^2y$,且保证分式的值不变即可。
【解析】
步骤1:确定最简公分母
两个分式的分母分别为$4x^2$和$6xy$:
系数4和6的最小公倍数是12,字母部分x的最高次幂为$x^2$,y的最高次幂为y,因此最简公分母为$12x^2y$。
步骤2:对第一个分式变形
要将$4x^2$化为$12x^2y$,分母需乘$3y$,根据分式的基本性质,分子也要乘$3y$:
$\frac{y}{4x^2}=\frac{y·3y}{4x^2·3y}=\frac{3y^2}{12x^2y}$
步骤3:对第二个分式变形
要将$6xy$化为$12x^2y$,分母需乘$2x$,根据分式的基本性质,分子也要乘$2x$:
$\frac{5}{6xy}=\frac{5·2x}{6xy·2x}=\frac{10x}{12x^2y}$
【答案】
$\frac{3y^2}{12x^2y}$;$\frac{10x}{12x^2y}$
【知识点】
分式通分;分式的基本性质;最简公分母的确定
【点评】
本题是分式运算的基础题型,核心考查通分的方法,解题关键是准确找到最简公分母,变形时注意分子要和分母乘相同的非零整式,避免漏乘分子的错误,掌握通分方法是后续分式加减运算的重要基础。
【难度系数】
0.8
要对两个异分母分式通分,首先需确定它们的最简公分母:第一步找分母系数的最小公倍数,4和6的最小公倍数是12;第二步找字母因式的最高次幂,x的最高次为$x^2$,y的最高次为y,因此最简公分母为$12x^2y$。再根据分式的基本性质,将两个分式的分子分母同乘相应的整式,使分母都化为$12x^2y$,且保证分式的值不变即可。
【解析】
步骤1:确定最简公分母
两个分式的分母分别为$4x^2$和$6xy$:
系数4和6的最小公倍数是12,字母部分x的最高次幂为$x^2$,y的最高次幂为y,因此最简公分母为$12x^2y$。
步骤2:对第一个分式变形
要将$4x^2$化为$12x^2y$,分母需乘$3y$,根据分式的基本性质,分子也要乘$3y$:
$\frac{y}{4x^2}=\frac{y·3y}{4x^2·3y}=\frac{3y^2}{12x^2y}$
步骤3:对第二个分式变形
要将$6xy$化为$12x^2y$,分母需乘$2x$,根据分式的基本性质,分子也要乘$2x$:
$\frac{5}{6xy}=\frac{5·2x}{6xy·2x}=\frac{10x}{12x^2y}$
【答案】
$\frac{3y^2}{12x^2y}$;$\frac{10x}{12x^2y}$
【知识点】
分式通分;分式的基本性质;最简公分母的确定
【点评】
本题是分式运算的基础题型,核心考查通分的方法,解题关键是准确找到最简公分母,变形时注意分子要和分母乘相同的非零整式,避免漏乘分子的错误,掌握通分方法是后续分式加减运算的重要基础。
【难度系数】
0.8
4.化简:$\dfrac{x+2y}{x^2 -4y^2}=$ .
答案
解:
原式$=\dfrac{x+2y}{(x+2y)(x-2y)}$
$=\dfrac{1}{x-2y}$
原式$=\dfrac{x+2y}{(x+2y)(x-2y)}$
$=\dfrac{1}{x-2y}$
解析
【分析】
要化简该分式,首先观察分母的结构,$x^2-4y^2$符合平方差公式的特征,第一步先利用平方差公式对分母因式分解,再找分子分母的公因式,根据分式的基本性质约去公因式即可得到最简结果。
【解析】
1. 对分母利用平方差公式因式分解:
$x^2-4y^2=x^2-(2y)^2=(x+2y)(x-2y)$,
因此原式可改写为:$\dfrac{x+2y}{(x+2y)(x-2y)}$
2. 当$x+2y≠0$时,根据分式的基本性质,约去分子分母的公因式$x+2y$,可得:
$\dfrac{x+2y}{(x+2y)(x-2y)}=\dfrac{1}{x-2y}$
【答案】
$\dfrac{1}{x-2y}$
【知识点】
平方差公式因式分解,分式的约分
【点评】
本题属于分式化简的基础题,解题核心是准确识别分母的平方差结构完成因式分解,再通过约分得到最简分式,掌握因式分解的常用方法和分式的基本性质是解决这类问题的基础。
【难度系数】
0.8
要化简该分式,首先观察分母的结构,$x^2-4y^2$符合平方差公式的特征,第一步先利用平方差公式对分母因式分解,再找分子分母的公因式,根据分式的基本性质约去公因式即可得到最简结果。
【解析】
1. 对分母利用平方差公式因式分解:
$x^2-4y^2=x^2-(2y)^2=(x+2y)(x-2y)$,
因此原式可改写为:$\dfrac{x+2y}{(x+2y)(x-2y)}$
2. 当$x+2y≠0$时,根据分式的基本性质,约去分子分母的公因式$x+2y$,可得:
$\dfrac{x+2y}{(x+2y)(x-2y)}=\dfrac{1}{x-2y}$
【答案】
$\dfrac{1}{x-2y}$
【知识点】
平方差公式因式分解,分式的约分
【点评】
本题属于分式化简的基础题,解题核心是准确识别分母的平方差结构完成因式分解,再通过约分得到最简分式,掌握因式分解的常用方法和分式的基本性质是解决这类问题的基础。
【难度系数】
0.8
5.约分:
(1)$\frac{8m^2n}{2mn^3}=$;
(2)$\frac{a^2 -9b^2}{a^2 -6ab +9b^2}=$。
(1)$\frac{8m^2n}{2mn^3}=$;
(2)$\frac{a^2 -9b^2}{a^2 -6ab +9b^2}=$。
答案
(1) $\boldsymbol{\frac{4m}{n^2}}$;(2) $\boldsymbol{\frac{a+3b}{a-3b}}$
解析
【分析】
约分的依据是分式的基本性质:分式的分子与分母同乘(或除以)同一个不等于0的整式,分式的值不变。解题思路分两类:①若分子分母是单项式,先找公因式:取系数的最大公约数,再取相同字母的最低次幂,组合得到公因式后,分子分母同时除以公因式即可;②若分子分母是多项式,先分别对分子、分母因式分解,再约去公因式得到最简分式。
本题(1)是单项式构成的分式,按单项式约分规则处理;(2)分子是平方差形式、分母是完全平方形式,先因式分解再约分即可。
【解析】
(1) 先确定分子$8m^2n$和分母$2mn^3$的公因式:系数8和2的最大公约数是2,相同字母m的最低次幂是$m^1$,相同字母n的最低次幂是$n^1$,因此公因式为$2mn$。
根据分式的基本性质,分子分母同时除以$2mn$(隐含条件$m≠0,n≠0$):
$\frac{8m^2n}{2mn^3}=\frac{8m^2n÷2mn}{2mn^3÷2mn}=\frac{4m}{n^2}$
(2) 先对分子、分母分别因式分解:
分子$a^2-9b^2$符合平方差公式,分解得:$a^2-9b^2=(a+3b)(a-3b)$
分母$a^2-6ab+9b^2$符合完全平方公式,分解得:$a^2-6ab+9b^2=(a-3b)^2$
确定公因式为$(a-3b)$,根据分式的基本性质,分子分母同时除以$(a-3b)$(隐含条件$a-3b≠0$):
$\frac{a^2 -9b^2}{a^2 -6ab +9b^2}=\frac{(a+3b)(a-3b)}{(a-3b)^2}=\frac{a+3b}{a-3b}$
【答案】
(1) $\frac{4m}{n^2}$;(2) $\frac{a+3b}{a-3b}$
【知识点】
分式的基本性质、因式分解、分式约分
【点评】
本题是分式约分的基础题型,需要熟练掌握单项式和多项式两类分式的约分步骤,多项式类约分的核心是先正确因式分解,约分要彻底得到最简分式,同时要注意隐含的分母不为0的约束条件。
【难度系数】
0.8
约分的依据是分式的基本性质:分式的分子与分母同乘(或除以)同一个不等于0的整式,分式的值不变。解题思路分两类:①若分子分母是单项式,先找公因式:取系数的最大公约数,再取相同字母的最低次幂,组合得到公因式后,分子分母同时除以公因式即可;②若分子分母是多项式,先分别对分子、分母因式分解,再约去公因式得到最简分式。
本题(1)是单项式构成的分式,按单项式约分规则处理;(2)分子是平方差形式、分母是完全平方形式,先因式分解再约分即可。
【解析】
(1) 先确定分子$8m^2n$和分母$2mn^3$的公因式:系数8和2的最大公约数是2,相同字母m的最低次幂是$m^1$,相同字母n的最低次幂是$n^1$,因此公因式为$2mn$。
根据分式的基本性质,分子分母同时除以$2mn$(隐含条件$m≠0,n≠0$):
$\frac{8m^2n}{2mn^3}=\frac{8m^2n÷2mn}{2mn^3÷2mn}=\frac{4m}{n^2}$
(2) 先对分子、分母分别因式分解:
分子$a^2-9b^2$符合平方差公式,分解得:$a^2-9b^2=(a+3b)(a-3b)$
分母$a^2-6ab+9b^2$符合完全平方公式,分解得:$a^2-6ab+9b^2=(a-3b)^2$
确定公因式为$(a-3b)$,根据分式的基本性质,分子分母同时除以$(a-3b)$(隐含条件$a-3b≠0$):
$\frac{a^2 -9b^2}{a^2 -6ab +9b^2}=\frac{(a+3b)(a-3b)}{(a-3b)^2}=\frac{a+3b}{a-3b}$
【答案】
(1) $\frac{4m}{n^2}$;(2) $\frac{a+3b}{a-3b}$
【知识点】
分式的基本性质、因式分解、分式约分
【点评】
本题是分式约分的基础题型,需要熟练掌握单项式和多项式两类分式的约分步骤,多项式类约分的核心是先正确因式分解,约分要彻底得到最简分式,同时要注意隐含的分母不为0的约束条件。
【难度系数】
0.8
6.通分:
(1)$\frac{x}{2y},\frac{2}{3xy^2}$;
(2)$\frac{5}{x-y},\frac{2}{(y-x)^2}$;
(3)$x-y,\frac{x-y}{x+y}$。
(1)$\frac{x}{2y},\frac{2}{3xy^2}$;
(2)$\frac{5}{x-y},\frac{2}{(y-x)^2}$;
(3)$x-y,\frac{x-y}{x+y}$。
答案
解:
(1) 最简公分母是$6xy^2$,
$\frac{x}{2y}=\frac{x· 3xy}{2y· 3xy}=\frac{3x^2y}{6xy^2}$,
$\frac{2}{3xy^2}=\frac{2× 2}{3xy^2× 2}=\frac{4}{6xy^2}$;
(2) 因为$(y-x)^2=(x-y)^2$,最简公分母是$(x-y)^2$,
$\frac{5}{x-y}=\frac{5(x-y)}{(x-y)(x-y)}=\frac{5x-5y}{(x-y)^2}$,
$\frac{2}{(y-x)^2}=\frac{2}{(x-y)^2}$;
(3) 最简公分母是$x+y$,
$x-y=\frac{(x-y)(x+y)}{x+y}=\frac{x^2-y^2}{x+y}$,
$\frac{x-y}{x+y}=\frac{x-y}{x+y}$。
(1) 最简公分母是$6xy^2$,
$\frac{x}{2y}=\frac{x· 3xy}{2y· 3xy}=\frac{3x^2y}{6xy^2}$,
$\frac{2}{3xy^2}=\frac{2× 2}{3xy^2× 2}=\frac{4}{6xy^2}$;
(2) 因为$(y-x)^2=(x-y)^2$,最简公分母是$(x-y)^2$,
$\frac{5}{x-y}=\frac{5(x-y)}{(x-y)(x-y)}=\frac{5x-5y}{(x-y)^2}$,
$\frac{2}{(y-x)^2}=\frac{2}{(x-y)^2}$;
(3) 最简公分母是$x+y$,
$x-y=\frac{(x-y)(x+y)}{x+y}=\frac{x^2-y^2}{x+y}$,
$\frac{x-y}{x+y}=\frac{x-y}{x+y}$。
解析
【分析】
通分的核心是先确定各分式的最简公分母,再根据分式的基本性质,将各分式的分子分母同乘相应的因式,把分母化为最简公分母,解题思路如下:
1. 确定最简公分母:系数取各分母系数的最小公倍数,相同字母(或整式)取最高次幂,单独出现的字母(或整式)连同它的指数作为公分母的因式;若分母互为相反数,可利用偶次幂的性质统一形式;整式可看作分母为1的分式。
2. 分式变形:根据分式基本性质,每个分式的分子、分母同乘自身分母缺少的因式,将分母统一为最简公分母。
(1) 分母为$2y$、$3xy^2$,得最简公分母为$6xy^2$;
(2) 由$(y-x)^2=(x-y)^2$,可得分母为$x-y$、$(x-y)^2$,最简公分母为$(x-y)^2$;
(3) $x-y$看作分母为1的分式,另一分母为$x+y$,得最简公分母为$x+y$。
【解析】
(1) 最简公分母是$6xy^2$,
$\frac{x}{2y}=\frac{x· 3xy}{2y· 3xy}=\frac{3x^2y}{6xy^2}$,
$\frac{2}{3xy^2}=\frac{2× 2}{3xy^2× 2}=\frac{4}{6xy^2}$;
(2) 因为$(y-x)^2=(x-y)^2$,最简公分母是$(x-y)^2$,
$\frac{5}{x-y}=\frac{5(x-y)}{(x-y)(x-y)}=\frac{5x-5y}{(x-y)^2}$,
$\frac{2}{(y-x)^2}=\frac{2}{(x-y)^2}$;
(3) 最简公分母是$x+y$,
$x-y=\frac{(x-y)(x+y)}{x+y}=\frac{x^2-y^2}{x+y}$,
$\frac{x-y}{x+y}=\frac{x-y}{x+y}$。
【答案】
(1) $\frac{3x^2y}{6xy^2}$,$\frac{4}{6xy^2}$;
(2) $\frac{5x-5y}{(x-y)^2}$,$\frac{2}{(x-y)^2}$;
(3) $\frac{x^2-y^2}{x+y}$,$\frac{x-y}{x+y}$。
【知识点】
分式的基本性质,通分,最简公分母的确定
【点评】
本题是通分的基础练习题,解题关键是准确确定最简公分母,需注意互为相反数的偶次幂可以互相转化,整式通分时可默认分母为1,熟练掌握分式的基本性质即可快速解题。
【难度系数】
0.8
通分的核心是先确定各分式的最简公分母,再根据分式的基本性质,将各分式的分子分母同乘相应的因式,把分母化为最简公分母,解题思路如下:
1. 确定最简公分母:系数取各分母系数的最小公倍数,相同字母(或整式)取最高次幂,单独出现的字母(或整式)连同它的指数作为公分母的因式;若分母互为相反数,可利用偶次幂的性质统一形式;整式可看作分母为1的分式。
2. 分式变形:根据分式基本性质,每个分式的分子、分母同乘自身分母缺少的因式,将分母统一为最简公分母。
(1) 分母为$2y$、$3xy^2$,得最简公分母为$6xy^2$;
(2) 由$(y-x)^2=(x-y)^2$,可得分母为$x-y$、$(x-y)^2$,最简公分母为$(x-y)^2$;
(3) $x-y$看作分母为1的分式,另一分母为$x+y$,得最简公分母为$x+y$。
【解析】
(1) 最简公分母是$6xy^2$,
$\frac{x}{2y}=\frac{x· 3xy}{2y· 3xy}=\frac{3x^2y}{6xy^2}$,
$\frac{2}{3xy^2}=\frac{2× 2}{3xy^2× 2}=\frac{4}{6xy^2}$;
(2) 因为$(y-x)^2=(x-y)^2$,最简公分母是$(x-y)^2$,
$\frac{5}{x-y}=\frac{5(x-y)}{(x-y)(x-y)}=\frac{5x-5y}{(x-y)^2}$,
$\frac{2}{(y-x)^2}=\frac{2}{(x-y)^2}$;
(3) 最简公分母是$x+y$,
$x-y=\frac{(x-y)(x+y)}{x+y}=\frac{x^2-y^2}{x+y}$,
$\frac{x-y}{x+y}=\frac{x-y}{x+y}$。
【答案】
(1) $\frac{3x^2y}{6xy^2}$,$\frac{4}{6xy^2}$;
(2) $\frac{5x-5y}{(x-y)^2}$,$\frac{2}{(x-y)^2}$;
(3) $\frac{x^2-y^2}{x+y}$,$\frac{x-y}{x+y}$。
【知识点】
分式的基本性质,通分,最简公分母的确定
【点评】
本题是通分的基础练习题,解题关键是准确确定最简公分母,需注意互为相反数的偶次幂可以互相转化,整式通分时可默认分母为1,熟练掌握分式的基本性质即可快速解题。
【难度系数】
0.8
7. 已知$\frac{x}{2}=\frac{y}{3}=\frac{z}{4}≠0$,求分式$\frac{2x+3y-3z}{2x-3y+3z}$的值。
答案
解:
设$\frac{x}{2}=\frac{y}{3}=\frac{z}{4}=k$,其中$k≠0$,
则$x=2k$,$y=3k$,$z=4k$。
将$x=2k$,$y=3k$,$z=4k$代入分式:
$\begin{aligned}\frac{2x+3y-3z}{2x-3y+3z}&=\frac{2×2k + 3×3k - 3×4k}{2×2k - 3×3k + 3×4k}\\&=\frac{4k+9k-12k}{4k-9k+12k}\\&=\frac{k}{7k}\end{aligned}$
因为$k≠0$,根据分式的基本性质,分子分母同时除以$k$,得原式$=\frac{1}{7}$。
最终分式的值为$\frac{1}{7}$。
设$\frac{x}{2}=\frac{y}{3}=\frac{z}{4}=k$,其中$k≠0$,
则$x=2k$,$y=3k$,$z=4k$。
将$x=2k$,$y=3k$,$z=4k$代入分式:
$\begin{aligned}\frac{2x+3y-3z}{2x-3y+3z}&=\frac{2×2k + 3×3k - 3×4k}{2×2k - 3×3k + 3×4k}\\&=\frac{4k+9k-12k}{4k-9k+12k}\\&=\frac{k}{7k}\end{aligned}$
因为$k≠0$,根据分式的基本性质,分子分母同时除以$k$,得原式$=\frac{1}{7}$。
最终分式的值为$\frac{1}{7}$。
解析
【分析】
遇到等比形式的已知条件时,通常采用设参数的方法解题。我们可以设这个相等的比值为参数k(k≠0),就能将x、y、z都用含k的代数式表示,再代入所求分式中,分子分母的参数k可以通过分式的基本性质约去,最终就能求出分式的值。这种方法可以解决只有比例关系、没有具体数值的代数式求值问题,通过统一变量实现消元计算。
【解析】
设$\frac{x}{2}=\frac{y}{3}=\frac{z}{4}=k$,其中$k≠0$,
则$x=2k$,$y=3k$,$z=4k$。
将$x=2k$,$y=3k$,$z=4k$代入分式:
$\begin{aligned}\frac{2x+3y-3z}{2x-3y+3z}&=\frac{2×2k + 3×3k - 3×4k}{2×2k - 3×3k + 3×4k}\\&=\frac{4k+9k-12k}{4k-9k+12k}\\&=\frac{k}{7k}\end{aligned}$
因为$k≠0$,根据分式的基本性质,分子分母同时除以$k$,得原式$=\frac{1}{7}$。
【答案】
$\frac{1}{7}$
【知识点】
比例的性质,分式基本性质,分式化简求值
【点评】
本题是分式求值的典型基础题,核心解题方法是参数法,该方法适用于所有给出连比条件的代数式求值类问题,掌握这种方法能快速解决同类题型。
【难度系数】
0.7
遇到等比形式的已知条件时,通常采用设参数的方法解题。我们可以设这个相等的比值为参数k(k≠0),就能将x、y、z都用含k的代数式表示,再代入所求分式中,分子分母的参数k可以通过分式的基本性质约去,最终就能求出分式的值。这种方法可以解决只有比例关系、没有具体数值的代数式求值问题,通过统一变量实现消元计算。
【解析】
设$\frac{x}{2}=\frac{y}{3}=\frac{z}{4}=k$,其中$k≠0$,
则$x=2k$,$y=3k$,$z=4k$。
将$x=2k$,$y=3k$,$z=4k$代入分式:
$\begin{aligned}\frac{2x+3y-3z}{2x-3y+3z}&=\frac{2×2k + 3×3k - 3×4k}{2×2k - 3×3k + 3×4k}\\&=\frac{4k+9k-12k}{4k-9k+12k}\\&=\frac{k}{7k}\end{aligned}$
因为$k≠0$,根据分式的基本性质,分子分母同时除以$k$,得原式$=\frac{1}{7}$。
【答案】
$\frac{1}{7}$
【知识点】
比例的性质,分式基本性质,分式化简求值
【点评】
本题是分式求值的典型基础题,核心解题方法是参数法,该方法适用于所有给出连比条件的代数式求值类问题,掌握这种方法能快速解决同类题型。
【难度系数】
0.7
8. 提升题 若一个分式约分后是一个整式,则称这个分式为“好分式”,约分后的整式称为这个分式的“好整式”. 如 $\frac{4x^2 -8x}{x-2} = \frac{4x(x-2)}{x-2}=4x$,则称分式 $\frac{4x^2 -8x}{x-2}$ 是“好分式”,$4x$ 为它的“好整式”.
(1) 若分式 $\frac{x^2 -4x +m}{x+n}$($m,n$ 为常数)是一个“好分式”,它的“好整式”为 $x-7$,求 $m,n$ 的值;
(2) 若“好分式” $\frac{-2x^3 +2x}{A}$ 的“好整式”为 $1-x$,请判断 $\frac{2x^3 +4x^2 +2x}{A}$ 是否为“好分式”,并说明理由.
(1) 若分式 $\frac{x^2 -4x +m}{x+n}$($m,n$ 为常数)是一个“好分式”,它的“好整式”为 $x-7$,求 $m,n$ 的值;
(2) 若“好分式” $\frac{-2x^3 +2x}{A}$ 的“好整式”为 $1-x$,请判断 $\frac{2x^3 +4x^2 +2x}{A}$ 是否为“好分式”,并说明理由.
答案
解:
(1) 由题意可得:
$x^2 -4x + m = (x+n)(x-7)$
将右边展开得:
$(x+n)(x-7) = x^2 + (n-7)x -7n$
比较等式两边对应项的系数,得:
$\begin{cases}n-7 = -4 \\ m = -7n\end{cases}$
解得:$\begin{cases}n=3 \\ m=-21\end{cases}$
(2) 是“好分式”,理由如下:
由题意得 $\frac{-2x^3 + 2x}{A} = 1-x$,
对分子因式分解:
$-2x^3 + 2x = -2x(x^2 -1) = -2x(x-1)(x+1) = 2x(1-x)(x+1)$
因此 $A = \frac{-2x^3 + 2x}{1-x} = \frac{2x(1-x)(x+1)}{1-x} = 2x(x+1)$
对分式 $\frac{2x^3 +4x^2 +2x}{A}$ 的分子因式分解:
$2x^3 +4x^2 +2x = 2x(x^2 +2x +1) = 2x(x+1)^2$
代入A得:
$\frac{2x^3 +4x^2 +2x}{A} = \frac{2x(x+1)^2}{2x(x+1)} = x+1$
$x+1$ 是整式,因此 $\frac{2x^3 +4x^2 +2x}{A}$ 是“好分式”。
(1) 由题意可得:
$x^2 -4x + m = (x+n)(x-7)$
将右边展开得:
$(x+n)(x-7) = x^2 + (n-7)x -7n$
比较等式两边对应项的系数,得:
$\begin{cases}n-7 = -4 \\ m = -7n\end{cases}$
解得:$\begin{cases}n=3 \\ m=-21\end{cases}$
(2) 是“好分式”,理由如下:
由题意得 $\frac{-2x^3 + 2x}{A} = 1-x$,
对分子因式分解:
$-2x^3 + 2x = -2x(x^2 -1) = -2x(x-1)(x+1) = 2x(1-x)(x+1)$
因此 $A = \frac{-2x^3 + 2x}{1-x} = \frac{2x(1-x)(x+1)}{1-x} = 2x(x+1)$
对分式 $\frac{2x^3 +4x^2 +2x}{A}$ 的分子因式分解:
$2x^3 +4x^2 +2x = 2x(x^2 +2x +1) = 2x(x+1)^2$
代入A得:
$\frac{2x^3 +4x^2 +2x}{A} = \frac{2x(x+1)^2}{2x(x+1)} = x+1$
$x+1$ 是整式,因此 $\frac{2x^3 +4x^2 +2x}{A}$ 是“好分式”。
解析
【分析】
(1)根据“好分式”的定义,该分式约分后得到好整式为$x-7$,可知分子$x^2 -4x +m$可分解为分母$(x+n)$与“好整式”$(x-7)$的乘积,将乘积展开后,根据多项式相等对应项系数相等,列方程组求解$m、n$的值;
(2)要判断目标分式是否为“好分式”,先根据已知的“好分式”和对应“好整式”求出$A$的表达式:先对已知分式的分子因式分解,由$A=$分子÷“好整式”求出$A$,再将目标分式的分子因式分解,代入$A$后约分,若结果为整式则为“好分式”。
【解析】
(1) 由题意可得:
$x^2 -4x + m = (x+n)(x-7)$
将右边展开得:
$(x+n)(x-7) = x^2 + (n-7)x -7n$
比较等式两边对应项的系数,得:
$\begin{cases}n-7 = -4 \\ m = -7n\end{cases}$
解得:$\begin{cases}n=3 \\ m=-21\end{cases}$
(2) 是“好分式”,理由如下:
由题意得 $\frac{-2x^3 + 2x}{A} = 1-x$,
对分子因式分解:哦不对,哦对哦:
$-2x^3 + 2x = -2x(x^2 -1) = -2x(x-1)(x+1) = 2x(1-x)(x+1)$
因此 $A = \frac{-2x^3 + 2x}{1-x} = \frac{2x(1-x)(x+1)}{1-x} = 2x(x+1)不对哦,哦对$哦不对,哦A是2x(x+1)对吧,对。然后哦接下来:
对分式 $\frac{2x^3 +4x^2 +2x}{A}$ 的分子因式分解:
$2x^3 +4x^2 +2x = 2x(x^2 +2x +1) = 2x(x+1)^2$
代入A得:
$\frac{2x^3 +4x^2 +2x}{A} = \frac{2x(x+1)^2}{2x(x+1)} = x+1$
$x+1$ 是整式,因此 $\frac{2x^3 +4x^2 +2x}{A}$ 是“好分式”。
【答案】
(1) $\boldsymbol{m=-21,n=3}$;
(2) 是“好分式”,理由见解析。
【知识点】
分式的基本性质、因式分解、多项式相等的条件
哦不对哦,知识点哦三个就好。
【点评】
本题属于新定义类题型,解题关键准确理解“好分式”“好整式”的含义,将新定义转化为熟悉的分式约分、因式分解、多项式运算知识解决,重点考查新定义理解能力和代数运算能力。
【难度系数】
0.6
(1)根据“好分式”的定义,该分式约分后得到好整式为$x-7$,可知分子$x^2 -4x +m$可分解为分母$(x+n)$与“好整式”$(x-7)$的乘积,将乘积展开后,根据多项式相等对应项系数相等,列方程组求解$m、n$的值;
(2)要判断目标分式是否为“好分式”,先根据已知的“好分式”和对应“好整式”求出$A$的表达式:先对已知分式的分子因式分解,由$A=$分子÷“好整式”求出$A$,再将目标分式的分子因式分解,代入$A$后约分,若结果为整式则为“好分式”。
【解析】
(1) 由题意可得:
$x^2 -4x + m = (x+n)(x-7)$
将右边展开得:
$(x+n)(x-7) = x^2 + (n-7)x -7n$
比较等式两边对应项的系数,得:
$\begin{cases}n-7 = -4 \\ m = -7n\end{cases}$
解得:$\begin{cases}n=3 \\ m=-21\end{cases}$
(2) 是“好分式”,理由如下:
由题意得 $\frac{-2x^3 + 2x}{A} = 1-x$,
对分子因式分解:哦不对,哦对哦:
$-2x^3 + 2x = -2x(x^2 -1) = -2x(x-1)(x+1) = 2x(1-x)(x+1)$
因此 $A = \frac{-2x^3 + 2x}{1-x} = \frac{2x(1-x)(x+1)}{1-x} = 2x(x+1)不对哦,哦对$哦不对,哦A是2x(x+1)对吧,对。然后哦接下来:
对分式 $\frac{2x^3 +4x^2 +2x}{A}$ 的分子因式分解:
$2x^3 +4x^2 +2x = 2x(x^2 +2x +1) = 2x(x+1)^2$
代入A得:
$\frac{2x^3 +4x^2 +2x}{A} = \frac{2x(x+1)^2}{2x(x+1)} = x+1$
$x+1$ 是整式,因此 $\frac{2x^3 +4x^2 +2x}{A}$ 是“好分式”。
【答案】
(1) $\boldsymbol{m=-21,n=3}$;
(2) 是“好分式”,理由见解析。
【知识点】
分式的基本性质、因式分解、多项式相等的条件
哦不对哦,知识点哦三个就好。
【点评】
本题属于新定义类题型,解题关键准确理解“好分式”“好整式”的含义,将新定义转化为熟悉的分式约分、因式分解、多项式运算知识解决,重点考查新定义理解能力和代数运算能力。
【难度系数】
0.6
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