1.已知$a+b=5$,$ab=3$,则$\frac{b}{a+1}+\frac{a}{b+1}$的值为(
A.2
B.$\frac{8}{3}$
C.4
D.$\frac{34}{9}$
B
).A.2
B.$\frac{8}{3}$
C.4
D.$\frac{34}{9}$
答案
1.B
解析
【分析】
本题是分式化简求值类题目,已知a+b和ab的整体数值,无需单独求解a、b的具体值。解题思路为:先对所求的两个分式进行通分,再分别展开、化简分子和分母,将其转化为含有a+b和ab的代数式,最后整体代入已知数值计算即可得到结果。
【解析】
先对原式通分,公分母为$(a+1)(b+1)$:
$\frac{b}{a+1}+\frac{a}{b+1}=\frac{b(b+1)+a(a+1)}{(a+1)(b+1)}$
1. 化简分子:
$b(b+1)+a(a+1)=b^2 + b + a^2 + a=(a^2+b^2)+(a+b)$
根据完全平方公式变形得$a^2+b^2=(a+b)^2-2ab$,代入$a+b=5$,$ab=3$:
$a^2+b^2=5^2 - 2×3=25-6=19$
因此分子$=19 + 5=24$
2. 化简分母:
$(a+1)(b+1)=ab + a + b + 1=ab+(a+b)+1$
代入$a+b=5$,$ab=3$:
分母$=3 + 5 + 1=9$
3. 计算结果:
原式$=\frac{24}{9}=\frac{8}{3}$
【答案】
B
【知识点】
分式化简求值,完全平方公式,整体代入求值
【点评】
本题侧重考查整体代入思想在代数式求值中的应用,解题关键是将所求代数式转化为用已知整体量表示的形式,无需计算单个未知数的值,能有效简化计算过程。
【难度系数】
0.7
本题是分式化简求值类题目,已知a+b和ab的整体数值,无需单独求解a、b的具体值。解题思路为:先对所求的两个分式进行通分,再分别展开、化简分子和分母,将其转化为含有a+b和ab的代数式,最后整体代入已知数值计算即可得到结果。
【解析】
先对原式通分,公分母为$(a+1)(b+1)$:
$\frac{b}{a+1}+\frac{a}{b+1}=\frac{b(b+1)+a(a+1)}{(a+1)(b+1)}$
1. 化简分子:
$b(b+1)+a(a+1)=b^2 + b + a^2 + a=(a^2+b^2)+(a+b)$
根据完全平方公式变形得$a^2+b^2=(a+b)^2-2ab$,代入$a+b=5$,$ab=3$:
$a^2+b^2=5^2 - 2×3=25-6=19$
因此分子$=19 + 5=24$
2. 化简分母:
$(a+1)(b+1)=ab + a + b + 1=ab+(a+b)+1$
代入$a+b=5$,$ab=3$:
分母$=3 + 5 + 1=9$
3. 计算结果:
原式$=\frac{24}{9}=\frac{8}{3}$
【答案】
B
【知识点】
分式化简求值,完全平方公式,整体代入求值
【点评】
本题侧重考查整体代入思想在代数式求值中的应用,解题关键是将所求代数式转化为用已知整体量表示的形式,无需计算单个未知数的值,能有效简化计算过程。
【难度系数】
0.7
2.若$|a|=3$,则$(1-\dfrac{1}{a-2})÷\dfrac{a-3}{a^2-4}$的值为(
A.5
B.-1
C.5或-1
D.0
B
).A.5
B.-1
C.5或-1
D.0
答案
2.B
【提示】原式=$\frac{a-3}{a-2}·\frac{(a+2)(a-2)}{a-3}=a+2$.
$\because |a|=3,a≠±2$且$a≠3$,
$\therefore a=-3$.
$\therefore$原式=$-3+2=-1$.
【提示】原式=$\frac{a-3}{a-2}·\frac{(a+2)(a-2)}{a-3}=a+2$.
$\because |a|=3,a≠±2$且$a≠3$,
$\therefore a=-3$.
$\therefore$原式=$-3+2=-1$.
解析
【分析】
这是分式化简求值与绝对值性质结合的题型,解题思路可分为三步:①先化简给定的分式,先计算括号内的分式减法,再将除法转化为乘法,对多项式因式分解后约分得到最简结果;②结合分式有意义的条件(分母不为0、除数不为0),筛选出满足$|a|=3$的合法$a$值;③将合法的$a$值代入最简式计算即可得到结果。
【解析】
1. 化简原式:
先计算括号内的部分:
$1-\dfrac{1}{a-2}=\dfrac{a-2}{a-2}-\dfrac{1}{a-2}=\dfrac{a-3}{a-2}$
再将除法转化为乘法,同时对$a^2-4$因式分解得$a^2-4=(a+2)(a-2)$,因此:
原式$=\dfrac{a-3}{a-2}÷\dfrac{a-3}{(a+2)(a-2)}=\dfrac{a-3}{a-2}×\dfrac{(a+2)(a-2)}{a-3}$
约分后得最简式:原式$=a+2$
2. 确定$a$的合法取值:
要使分式有意义,需满足所有分母、除数不为0,即:
$a-2≠0$,$a^2-4≠0$,$a-3≠0$,解得$a≠\pm2$且$a≠3$
已知$|a|=3$,因此$a=3$或$a=-3$,排除$a=3$,得$a=-3$
3. 代入计算:
将$a=-3$代入最简式$a+2$,得结果为$-3+2=-1$
【答案】
B
【知识点】
分式化简求值;绝对值的性质;分式有意义的条件
【点评】
本题是分式化简的典型综合题,易错点是容易忽略分式有意义的隐含限制,错误代入$a=3$得到错解,解题时需先确定字母的取值范围,再代入求值。
【难度系数】
0.6
这是分式化简求值与绝对值性质结合的题型,解题思路可分为三步:①先化简给定的分式,先计算括号内的分式减法,再将除法转化为乘法,对多项式因式分解后约分得到最简结果;②结合分式有意义的条件(分母不为0、除数不为0),筛选出满足$|a|=3$的合法$a$值;③将合法的$a$值代入最简式计算即可得到结果。
【解析】
1. 化简原式:
先计算括号内的部分:
$1-\dfrac{1}{a-2}=\dfrac{a-2}{a-2}-\dfrac{1}{a-2}=\dfrac{a-3}{a-2}$
再将除法转化为乘法,同时对$a^2-4$因式分解得$a^2-4=(a+2)(a-2)$,因此:
原式$=\dfrac{a-3}{a-2}÷\dfrac{a-3}{(a+2)(a-2)}=\dfrac{a-3}{a-2}×\dfrac{(a+2)(a-2)}{a-3}$
约分后得最简式:原式$=a+2$
2. 确定$a$的合法取值:
要使分式有意义,需满足所有分母、除数不为0,即:
$a-2≠0$,$a^2-4≠0$,$a-3≠0$,解得$a≠\pm2$且$a≠3$
已知$|a|=3$,因此$a=3$或$a=-3$,排除$a=3$,得$a=-3$
3. 代入计算:
将$a=-3$代入最简式$a+2$,得结果为$-3+2=-1$
【答案】
B
【知识点】
分式化简求值;绝对值的性质;分式有意义的条件
【点评】
本题是分式化简的典型综合题,易错点是容易忽略分式有意义的隐含限制,错误代入$a=3$得到错解,解题时需先确定字母的取值范围,再代入求值。
【难度系数】
0.6
3.计算:$\frac{1}{2x} - \frac{1}{x+y}( \frac{x+y}{2x} - x - y ) =$
$1$
答案
3.1
解析
【分析】
首先观察算式结构,属于分式的混合运算,括号内的式子含有与括号外相同的因式$(x+y)$,可以优先运用乘法分配律去括号,简化计算,避免先计算括号内带来的复杂通分。去括号时要注意括号前是负号,括号内各项都要变号,再对各项约分后合并同类项即可得到结果。
【解析】
解:利用乘法分配律去括号计算
$\begin{aligned}原式 &= \frac{1}{2x} - \frac{1}{x+y}·\frac{x+y}{2x} + \frac{1}{x+y}·(x+y) \\&= \frac{1}{2x} - \frac{1}{2x} + 1 \\&= 1\end{aligned}$
也可先提取括号内公因式$(x+y)$再计算:
$\begin{aligned}原式 &= \frac{1}{2x} - \frac{1}{x+y}[ \frac{x+y}{2x} - (x+y) ] \\&= \frac{1}{2x} - \frac{1}{x+y}· (x+y)( \frac{1}{2x} -1 ) \\&= \frac{1}{2x} - ( \frac{1}{2x} - 1 ) \\&= 1\end{aligned}$
【答案】
1
【知识点】
分式混合运算;乘法分配律;分式约分
【点评】
本题属于分式运算的基础题,解题时优先观察式子结构,合理选择运算律可以大幅简化计算过程,需要注意去括号时的符号变化,避免因符号错误失分。
【难度系数】
0.7
首先观察算式结构,属于分式的混合运算,括号内的式子含有与括号外相同的因式$(x+y)$,可以优先运用乘法分配律去括号,简化计算,避免先计算括号内带来的复杂通分。去括号时要注意括号前是负号,括号内各项都要变号,再对各项约分后合并同类项即可得到结果。
【解析】
解:利用乘法分配律去括号计算
$\begin{aligned}原式 &= \frac{1}{2x} - \frac{1}{x+y}·\frac{x+y}{2x} + \frac{1}{x+y}·(x+y) \\&= \frac{1}{2x} - \frac{1}{2x} + 1 \\&= 1\end{aligned}$
也可先提取括号内公因式$(x+y)$再计算:
$\begin{aligned}原式 &= \frac{1}{2x} - \frac{1}{x+y}[ \frac{x+y}{2x} - (x+y) ] \\&= \frac{1}{2x} - \frac{1}{x+y}· (x+y)( \frac{1}{2x} -1 ) \\&= \frac{1}{2x} - ( \frac{1}{2x} - 1 ) \\&= 1\end{aligned}$
【答案】
1
【知识点】
分式混合运算;乘法分配律;分式约分
【点评】
本题属于分式运算的基础题,解题时优先观察式子结构,合理选择运算律可以大幅简化计算过程,需要注意去括号时的符号变化,避免因符号错误失分。
【难度系数】
0.7
4.若$a>0>b>c$,$a+b+c=1$,$M=\dfrac{b+c}{a}$,$N=\dfrac{a+c}{b}$,$P=\dfrac{a+b}{c}$,则$M$,$N$,$P$的大小关系是
$N<P<M$
。答案
4.$N<P<M$
【提示】$M+1=\frac{a+b+c}{a}=\frac{1}{a}$,
$N+1=\frac{a+b+c}{b}=\frac{1}{b},P+1=\frac{a+b+c}{c}=\frac{1}{c}$.
$\because a>0>b>c$,
$\therefore \frac{1}{b}<\frac{1}{c}<\frac{1}{a}$.
$\therefore N<P<M$.
【提示】$M+1=\frac{a+b+c}{a}=\frac{1}{a}$,
$N+1=\frac{a+b+c}{b}=\frac{1}{b},P+1=\frac{a+b+c}{c}=\frac{1}{c}$.
$\because a>0>b>c$,
$\therefore \frac{1}{b}<\frac{1}{c}<\frac{1}{a}$.
$\therefore N<P<M$.
解析
【分析】
要比较M、N、P的大小,直接作差或通分比较复杂度较高,观察M、N、P的分子分别为b+c、a+c、a+b,结合已知条件a+b+c=1,可尝试对M、N、P分别加1变形,凑出分子为a+b+c的形式,将原式转化为倒数的大小比较,再结合已知a、b、c的正负和大小关系、不等式性质即可推出结果。
【解析】
已知$a+b+c=1$,对三个式子分别变形:
$M+1=\dfrac{b+c}{a}+1=\dfrac{b+c+a}{a}=\dfrac{1}{a}$
$N+1=\dfrac{a+c}{b}+1=\dfrac{a+c+b}{b}=\dfrac{1}{b}$
$P+1=\dfrac{a+b}{c}+1=\dfrac{a+b+c}{c}=\dfrac{1}{c}$
$\because a>0>b>c$
$\therefore \dfrac{1}{a}$为正数,$\dfrac{1}{b}$、$\dfrac{1}{c}$为负数,且两个负数中较大的数倒数更小,即$\dfrac{1}{b}<\dfrac{1}{c}$
因此可得$\dfrac{1}{b}<\dfrac{1}{c}<\dfrac{1}{a}$,即$N+1<P+1<M+1$
根据不等式的性质,不等式两边同时减1,不等号方向不变,得$N<P<M$
【答案】
$N<P<M$
【知识点】
代数式变形、倒数比较大小、不等式的性质
【点评】
本题解题的核心是灵活运用$a+b+c=1$的条件,通过加1的巧算将复杂分式转化为易比较的倒数形式,大大降低了比较难度,考查了学生的代数式变形能力和逻辑推理能力。
【难度系数】
0.7
要比较M、N、P的大小,直接作差或通分比较复杂度较高,观察M、N、P的分子分别为b+c、a+c、a+b,结合已知条件a+b+c=1,可尝试对M、N、P分别加1变形,凑出分子为a+b+c的形式,将原式转化为倒数的大小比较,再结合已知a、b、c的正负和大小关系、不等式性质即可推出结果。
【解析】
已知$a+b+c=1$,对三个式子分别变形:
$M+1=\dfrac{b+c}{a}+1=\dfrac{b+c+a}{a}=\dfrac{1}{a}$
$N+1=\dfrac{a+c}{b}+1=\dfrac{a+c+b}{b}=\dfrac{1}{b}$
$P+1=\dfrac{a+b}{c}+1=\dfrac{a+b+c}{c}=\dfrac{1}{c}$
$\because a>0>b>c$
$\therefore \dfrac{1}{a}$为正数,$\dfrac{1}{b}$、$\dfrac{1}{c}$为负数,且两个负数中较大的数倒数更小,即$\dfrac{1}{b}<\dfrac{1}{c}$
因此可得$\dfrac{1}{b}<\dfrac{1}{c}<\dfrac{1}{a}$,即$N+1<P+1<M+1$
根据不等式的性质,不等式两边同时减1,不等号方向不变,得$N<P<M$
【答案】
$N<P<M$
【知识点】
代数式变形、倒数比较大小、不等式的性质
【点评】
本题解题的核心是灵活运用$a+b+c=1$的条件,通过加1的巧算将复杂分式转化为易比较的倒数形式,大大降低了比较难度,考查了学生的代数式变形能力和逻辑推理能力。
【难度系数】
0.7
5.已知$a^{2x}=3$,求$\frac{a^{3x}+a^{-3x}}{a^{x}+a^{-x}}$的值.
答案
5.解:原式=$\frac{\frac{1}{a^{3x}}(a^{6x}+1)}{\frac{1}{a^x}(a^{2x}+1)}=\frac{1}{a^{2x}}×\frac{(a^{2x})^3+1}{a^{2x}+1}$
把$a^{2x}=3$代入原式,原式=$\frac{1}{3}×\frac{3^3+1}{3+1}=\frac{28}{12}=\frac{7}{3}$.
把$a^{2x}=3$代入原式,原式=$\frac{1}{3}×\frac{3^3+1}{3+1}=\frac{28}{12}=\frac{7}{3}$.
解析
【分析】
解题时无需单独求$a^x$的具体值,优先采用整体代入思想。观察所求分式的结构,分子是两个三次幂相加,分母是两个一次幂相加,可利用立方和公式对分子因式分解,约去分母的公因式后,将式子转化为含$a^{2x}$的形式,再代入已知条件计算即可;也可通过提取负指数公因式变形分子分母,再代入已知条件求解。
【解析】
方法1:利用立方和公式化简
根据立方和公式$m^3+n^3=(m+n)(m^2-mn+n^2)$,对分子变形:
$a^{3x}+a^{-3x}=(a^x)^3+(a^{-x})^3=(a^x+a^{-x})(a^{2x}-a^x· a^{-x}+a^{-2x})$
代入原式约去公因式$a^x+a^{-x}$($a^x+a^{-x}≠0$),得:
原式$=a^{2x}-1+a^{-2x}$
由$a^{2x}=3$可得$a^{-2x}=\frac{1}{a^{2x}}=\frac{1}{3}$,代入得:
原式$=3-1+\frac{1}{3}=\frac{7}{3}$
方法2:提取公因式化简
对分子提取$a^{-3x}$,分母提取$a^{-x}$,得:
原式$=\frac{a^{-3x}(a^{6x}+1)}{a^{-x}(a^{2x}+1)}=\frac{1}{a^{2x}}·\frac{(a^{2x})^3+1}{a^{2x}+1}$
将$a^{2x}=3$代入,得:
原式$=\frac{1}{3}×\frac{3^3+1}{3+1}=\frac{1}{3}×\frac{28}{4}=\frac{7}{3}$
【答案】
$\frac{7}{3}$
【知识点】
整数指数幂运算,立方和因式分解,整体代入求值
【点评】
本题重点考查整数指数幂的运算规则,解题关键是对分子进行合理变形,将未知式子转化为含已知条件的形式,借助整体代入思想简化运算,避免单独求解$a^x$的复杂步骤。
【难度系数】
0.7
解题时无需单独求$a^x$的具体值,优先采用整体代入思想。观察所求分式的结构,分子是两个三次幂相加,分母是两个一次幂相加,可利用立方和公式对分子因式分解,约去分母的公因式后,将式子转化为含$a^{2x}$的形式,再代入已知条件计算即可;也可通过提取负指数公因式变形分子分母,再代入已知条件求解。
【解析】
方法1:利用立方和公式化简
根据立方和公式$m^3+n^3=(m+n)(m^2-mn+n^2)$,对分子变形:
$a^{3x}+a^{-3x}=(a^x)^3+(a^{-x})^3=(a^x+a^{-x})(a^{2x}-a^x· a^{-x}+a^{-2x})$
代入原式约去公因式$a^x+a^{-x}$($a^x+a^{-x}≠0$),得:
原式$=a^{2x}-1+a^{-2x}$
由$a^{2x}=3$可得$a^{-2x}=\frac{1}{a^{2x}}=\frac{1}{3}$,代入得:
原式$=3-1+\frac{1}{3}=\frac{7}{3}$
方法2:提取公因式化简
对分子提取$a^{-3x}$,分母提取$a^{-x}$,得:
原式$=\frac{a^{-3x}(a^{6x}+1)}{a^{-x}(a^{2x}+1)}=\frac{1}{a^{2x}}·\frac{(a^{2x})^3+1}{a^{2x}+1}$
将$a^{2x}=3$代入,得:
原式$=\frac{1}{3}×\frac{3^3+1}{3+1}=\frac{1}{3}×\frac{28}{4}=\frac{7}{3}$
【答案】
$\frac{7}{3}$
【知识点】
整数指数幂运算,立方和因式分解,整体代入求值
【点评】
本题重点考查整数指数幂的运算规则,解题关键是对分子进行合理变形,将未知式子转化为含已知条件的形式,借助整体代入思想简化运算,避免单独求解$a^x$的复杂步骤。
【难度系数】
0.7
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