22.(6分)定义一种对应关系:$\Delta(x)=x-\frac{1}{x}+1$,如$\Delta(2)=2-\frac{1}{2}+1=\frac{5}{2}$,$\Delta(\frac{1}{2})=\frac{1}{2}-2+1=-\frac{1}{2}$。解答下列问题:
(1)求$\Delta(2)+\Delta(\frac{1}{2})$的值。
(2)写出$\Delta(x)$与$\Delta(\frac{1}{x})$之间的数量关系,并说明理由。
(3)求$\Delta(\frac{1}{2025})+\Delta(\frac{1}{2024})+···+\Delta(\frac{1}{2})+\Delta(1)+\Delta(2)+···+\Delta(2024)+\Delta(2025)$的值。
(1)求$\Delta(2)+\Delta(\frac{1}{2})$的值。
(2)写出$\Delta(x)$与$\Delta(\frac{1}{x})$之间的数量关系,并说明理由。
(3)求$\Delta(\frac{1}{2025})+\Delta(\frac{1}{2024})+···+\Delta(\frac{1}{2})+\Delta(1)+\Delta(2)+···+\Delta(2024)+\Delta(2025)$的值。
答案
22.(1)原式$=\frac{5}{2}-\frac{1}{2}=2$。
(2)$\Delta(x)+\Delta(\frac{1}{x})=2$,理由如下:$\Delta(x)+\Delta(\frac{1}{x})=x-\frac{1}{x}+1+\frac{1}{x}-x+1=2$。
(3)原式$=[\Delta(\frac{1}{2025})+\Delta(2025)]+[\Delta(\frac{1}{2024})+\Delta(2024)]+\dots+[\Delta(\frac{1}{2})+\Delta(2)]+\Delta(1)=2+2+\dots+2+1-1+1=2×(2025-1)+1-1+1=4049$。
(2)$\Delta(x)+\Delta(\frac{1}{x})=2$,理由如下:$\Delta(x)+\Delta(\frac{1}{x})=x-\frac{1}{x}+1+\frac{1}{x}-x+1=2$。
(3)原式$=[\Delta(\frac{1}{2025})+\Delta(2025)]+[\Delta(\frac{1}{2024})+\Delta(2024)]+\dots+[\Delta(\frac{1}{2})+\Delta(2)]+\Delta(1)=2+2+\dots+2+1-1+1=2×(2025-1)+1-1+1=4049$。
解析
【分析】本题为新定义运算题型,需先明确Δ(x)的表达式为$\Delta(x)=x-\frac{1}{x}+1$。第(1)问直接代入对应值计算后求和;第(2)问将$\Delta(x)$与$\Delta(\frac{1}{x})$的表达式相加,通过化简推导数量关系;第(3)问利用第(2)问的结论,将互为倒数的项配对求和,再加上中间的$\Delta(1)$简化计算。
【解析】
(1) 根据定义,$\Delta(2)=2-\frac{1}{2}+1=\frac{5}{2}$,$\Delta(\frac{1}{2})=\frac{1}{2}-2+1=-\frac{1}{2}$,则:
$\Delta(2)+\Delta(\frac{1}{2})=\frac{5}{2}+(-\frac{1}{2})=2$;
(2) 计算$\Delta(x)+\Delta(\frac{1}{x})$:
$\Delta(x)+\Delta(\frac{1}{x})=(x-\frac{1}{x}+1)+(\frac{1}{x}-x+1)=2$,故$\Delta(x)+\Delta(\frac{1}{x})=2$;
(3) 原式中,$\Delta(\frac{1}{n})+\Delta(n)=2$($n$为正整数),从$\frac{1}{2}$到2025,共有2024对互为倒数的项,再加上中间的$\Delta(1)=1-\frac{1}{1}+1=1$,则:
原式$=2×2024 +1=4049$;
【答案】(1) $2$;(2) $\Delta(x)+\Delta(\frac{1}{x})=2$;(3) $4049$
【知识点】新定义运算、代数式的加减运算
【点评】本题通过新定义运算考察代数式化简与规律应用,解题核心是理解定义并利用代数运算推导数量关系,通过配对法简化复杂求和,注重逻辑推理与运算能力的结合。
【难度系数】0.6
【解析】
(1) 根据定义,$\Delta(2)=2-\frac{1}{2}+1=\frac{5}{2}$,$\Delta(\frac{1}{2})=\frac{1}{2}-2+1=-\frac{1}{2}$,则:
$\Delta(2)+\Delta(\frac{1}{2})=\frac{5}{2}+(-\frac{1}{2})=2$;
(2) 计算$\Delta(x)+\Delta(\frac{1}{x})$:
$\Delta(x)+\Delta(\frac{1}{x})=(x-\frac{1}{x}+1)+(\frac{1}{x}-x+1)=2$,故$\Delta(x)+\Delta(\frac{1}{x})=2$;
(3) 原式中,$\Delta(\frac{1}{n})+\Delta(n)=2$($n$为正整数),从$\frac{1}{2}$到2025,共有2024对互为倒数的项,再加上中间的$\Delta(1)=1-\frac{1}{1}+1=1$,则:
原式$=2×2024 +1=4049$;
【答案】(1) $2$;(2) $\Delta(x)+\Delta(\frac{1}{x})=2$;(3) $4049$
【知识点】新定义运算、代数式的加减运算
【点评】本题通过新定义运算考察代数式化简与规律应用,解题核心是理解定义并利用代数运算推导数量关系,通过配对法简化复杂求和,注重逻辑推理与运算能力的结合。
【难度系数】0.6
23.(8分)现有甲、乙、丙三种糖混合而成的糖50kg,其中各种糖的质量和单价如下表:

已知乙种糖的质量是甲种糖的质量的2倍,且商店以糖的平均价(平均价=混合糖的总价格÷混合糖的总质量)作为混合糖的单价。
(1)求表中$x,y$的值。
(2)要使混合糖的单价每千克降低2元,需加入甲、乙、丙三种糖中的哪一种糖?加入多少千克?
已知乙种糖的质量是甲种糖的质量的2倍,且商店以糖的平均价(平均价=混合糖的总价格÷混合糖的总质量)作为混合糖的单价。
(1)求表中$x,y$的值。
(2)要使混合糖的单价每千克降低2元,需加入甲、乙、丙三种糖中的哪一种糖?加入多少千克?
答案
23.(1)根据题意得$\begin{cases} x+y+20=50, \\ y=2x, \end{cases}$解得$\begin{cases} x=10, \\ y=20。 \end{cases}$答:$x$的值为10,$y$的值为20。
(2)混合糖的单价:$\frac{35×10+30×20+25×20}{50}=29$(元/kg),因为$35>30>29>25$,所以要使混合糖的单价每千克降低2元,需加入丙种糖。设需加入丙种糖$m$kg,根据题意得$\frac{35×10+30×20+25×(20+m)}{50+m}=29-2$,解得$m=50$。答:需加入丙种糖,加入50kg。
(2)混合糖的单价:$\frac{35×10+30×20+25×20}{50}=29$(元/kg),因为$35>30>29>25$,所以要使混合糖的单价每千克降低2元,需加入丙种糖。设需加入丙种糖$m$kg,根据题意得$\frac{35×10+30×20+25×(20+m)}{50+m}=29-2$,解得$m=50$。答:需加入丙种糖,加入50kg。
解析
【分析】
第(1)问,根据混合糖总质量为50kg,以及乙种糖质量是甲种糖的2倍这两个条件,可列出二元一次方程组求解x、y的值;第(2)问,先计算原混合糖的平均单价,再通过比较三种糖的单价,确定要降低单价需加入的糖的种类,最后设加入该糖的质量为未知数,根据新的平均单价列出一元一次方程求解。
【解析】
(1) 根据题意,混合糖总质量为50kg,且乙种糖质量是甲种糖的2倍,可列方程组:
$\begin{cases} x + y + 20 = 50 \\ y = 2x \end{cases}$
整理第一个方程得:$x + y = 30$,将$y=2x$代入得:
$x + 2x = 30$,解得$x=10$,则$y=2×10=20$。
(2) 先计算原混合糖的平均单价:
总价格为$35×10 + 30×20 + 25×20 = 350 + 600 + 500 = 1450$(元),
平均单价为$1450÷50 = 29$(元/kg)。
因为$35>30>29>25$,要使混合糖单价降低2元,需加入单价低于29元/kg的丙种糖。
设需加入丙种糖$m$kg,新的平均单价为$29 - 2 = 27$元/kg,可列方程:
$\frac{1450 + 25m}{50 + m} = 27$
解方程:
$1450 + 25m = 27×(50 + m)$
$1450 + 25m = 1350 + 27m$
$2m = 100$,解得$m=50$。
【答案】
(1) $x$的值为10,$y$的值为20;(2) 需加入丙种糖,加入50kg。
【知识点】
二元一次方程组应用,一元一次方程应用,平均数计算
【点评】
本题结合实际混合糖问题,考查方程的应用,需准确提取题目中的等量关系,分别用方程组和一元一次方程解决两个小问,是典型的数学实际应用题型。
【难度系数】
0.5
第(1)问,根据混合糖总质量为50kg,以及乙种糖质量是甲种糖的2倍这两个条件,可列出二元一次方程组求解x、y的值;第(2)问,先计算原混合糖的平均单价,再通过比较三种糖的单价,确定要降低单价需加入的糖的种类,最后设加入该糖的质量为未知数,根据新的平均单价列出一元一次方程求解。
【解析】
(1) 根据题意,混合糖总质量为50kg,且乙种糖质量是甲种糖的2倍,可列方程组:
$\begin{cases} x + y + 20 = 50 \\ y = 2x \end{cases}$
整理第一个方程得:$x + y = 30$,将$y=2x$代入得:
$x + 2x = 30$,解得$x=10$,则$y=2×10=20$。
(2) 先计算原混合糖的平均单价:
总价格为$35×10 + 30×20 + 25×20 = 350 + 600 + 500 = 1450$(元),
平均单价为$1450÷50 = 29$(元/kg)。
因为$35>30>29>25$,要使混合糖单价降低2元,需加入单价低于29元/kg的丙种糖。
设需加入丙种糖$m$kg,新的平均单价为$29 - 2 = 27$元/kg,可列方程:
$\frac{1450 + 25m}{50 + m} = 27$
解方程:
$1450 + 25m = 27×(50 + m)$
$1450 + 25m = 1350 + 27m$
$2m = 100$,解得$m=50$。
【答案】
(1) $x$的值为10,$y$的值为20;(2) 需加入丙种糖,加入50kg。
【知识点】
二元一次方程组应用,一元一次方程应用,平均数计算
【点评】
本题结合实际混合糖问题,考查方程的应用,需准确提取题目中的等量关系,分别用方程组和一元一次方程解决两个小问,是典型的数学实际应用题型。
【难度系数】
0.5
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