20. (本小题满分10分)
观察下列等式:$\frac{2}{1×3}=1-\frac{1}{3}$,$\frac{2}{2×4}=\frac{1}{2}-\frac{1}{4}$,$\frac{2}{3×5}=\frac{1}{3}-\frac{1}{5}$,$\frac{2}{4×6}=\frac{1}{4}-\frac{1}{6}$,….
(1)写出接下来的一个等式.
(2)用含字母n(n为非零自然数)的等式表示(1)中的一般规律:
(3)根据上面发现的规律,解方程:$\frac{1}{x(x+2)}+\frac{1}{(x+2)(x+4)}+…+$
观察下列等式:$\frac{2}{1×3}=1-\frac{1}{3}$,$\frac{2}{2×4}=\frac{1}{2}-\frac{1}{4}$,$\frac{2}{3×5}=\frac{1}{3}-\frac{1}{5}$,$\frac{2}{4×6}=\frac{1}{4}-\frac{1}{6}$,….
(1)写出接下来的一个等式.
(2)用含字母n(n为非零自然数)的等式表示(1)中的一般规律:
$\frac{2}{n(n+2)}=\frac{1}{n}-\frac{1}{n+2}(n$为非零自然数)
.(3)根据上面发现的规律,解方程:$\frac{1}{x(x+2)}+\frac{1}{(x+2)(x+4)}+…+$
答案
20. 解:(1)$\frac{2}{5×7}=\frac{1}{5}-\frac{1}{7}$
(2)$\frac{2}{n(n+2)}=\frac{1}{n}-\frac{1}{n+2}$($n$为非零自然数)
(3)左边$=\frac{1}{2}×(\frac{1}{x}-\frac{1}{x+2}+\frac{1}{x+2}-\frac{1}{x+4}+\dots+\frac{1}{x+2\ 024}-\frac{1}{x+2\ 026})$
$=\frac{1}{2}×(\frac{1}{x}-\frac{1}{x+2\ 026})$,
$\therefore\frac{1}{2}×(\frac{1}{x}-\frac{1}{x+2\ 026})=\frac{1}{x+2\ 026}$。
整理,得$\frac{1}{x}=\frac{3}{x+2\ 026}$,
即$3x=x+2\ 026$。
解得$x=1\ 013$。
经检验,$x=1\ 013$是原分式方程的解。
故原分式方程的解是$x=1\ 013$。
(2)$\frac{2}{n(n+2)}=\frac{1}{n}-\frac{1}{n+2}$($n$为非零自然数)
(3)左边$=\frac{1}{2}×(\frac{1}{x}-\frac{1}{x+2}+\frac{1}{x+2}-\frac{1}{x+4}+\dots+\frac{1}{x+2\ 024}-\frac{1}{x+2\ 026})$
$=\frac{1}{2}×(\frac{1}{x}-\frac{1}{x+2\ 026})$,
$\therefore\frac{1}{2}×(\frac{1}{x}-\frac{1}{x+2\ 026})=\frac{1}{x+2\ 026}$。
整理,得$\frac{1}{x}=\frac{3}{x+2\ 026}$,
即$3x=x+2\ 026$。
解得$x=1\ 013$。
经检验,$x=1\ 013$是原分式方程的解。
故原分式方程的解是$x=1\ 013$。
解析
【分析】
(1)观察给出的等式可知,分子均为2,分母是两个相差2的正整数的乘积,等式右边为这两个数的倒数作差,前4个式子分母第一个数依次是1、2、3、4,因此下一个式子分母第一个数为5,第二个数为5+2=7,即可写出对应等式;
(2)将分母的第一个数替换为非零自然数n,第二个数即为n+2,对应替换已知等式的数值即可得到一般规律;
(3)方程左边每个分式的分母都是相差2的整式乘积,符合裂项形式,由于已知裂项规律的分子为2,本题分式分子为1,因此先给每个分式提取$\frac{1}{2}$后再拆分,拆分后中间项相互抵消仅剩首尾两项,化简后得到常规分式方程,求解后检验是否为增根即可。
【解析】
(1)按照规律,接下来的等式为:$\frac{2}{5×7}=\frac{1}{5}-\frac{1}{7}$
(2)用n表示非零自然数,一般规律为:$\frac{2}{n(n+2)}=\frac{1}{n}-\frac{1}{n+2}$(n为非零自然数)
(3)先化简方程左边:
左边$=\frac{1}{2}×(\frac{1}{x}-\frac{1}{x+2}+\frac{1}{x+2}-\frac{1}{x+4}+\dots+\frac{1}{x+2024}-\frac{1}{x+2026})$
中间项抵消后得:$=\frac{1}{2}×(\frac{1}{x}-\frac{1}{x+2026})$
原方程化为:$\frac{1}{2}×(\frac{1}{x}-\frac{1}{x+2026})=\frac{1}{x+2026}$
整理得:$\frac{1}{x}=\frac{3}{x+2026}$
交叉相乘得:$3x=x+2026$
解得$x=1013$
检验:当$x=1013$时,原方程所有分母均不为0,因此$x=1013$是原分式方程的解。
【答案】
(1)$\frac{2}{5×7}=\frac{1}{5}-\frac{1}{7}$
(2)$\frac{2}{n(n+2)}=\frac{1}{n}-\frac{1}{n+2}$(n为非零自然数)
(3)$x=1013$
【知识点】
裂项相消,规律探究,解分式方程
【点评】
本题从简单等式规律探究切入,将裂项相消方法与分式方程求解结合,既考查归纳推理能力,也考查分式方程的运算能力,解题时需要注意裂项的系数处理,以及分式方程必须验根。
【难度系数】
0.6
(1)观察给出的等式可知,分子均为2,分母是两个相差2的正整数的乘积,等式右边为这两个数的倒数作差,前4个式子分母第一个数依次是1、2、3、4,因此下一个式子分母第一个数为5,第二个数为5+2=7,即可写出对应等式;
(2)将分母的第一个数替换为非零自然数n,第二个数即为n+2,对应替换已知等式的数值即可得到一般规律;
(3)方程左边每个分式的分母都是相差2的整式乘积,符合裂项形式,由于已知裂项规律的分子为2,本题分式分子为1,因此先给每个分式提取$\frac{1}{2}$后再拆分,拆分后中间项相互抵消仅剩首尾两项,化简后得到常规分式方程,求解后检验是否为增根即可。
【解析】
(1)按照规律,接下来的等式为:$\frac{2}{5×7}=\frac{1}{5}-\frac{1}{7}$
(2)用n表示非零自然数,一般规律为:$\frac{2}{n(n+2)}=\frac{1}{n}-\frac{1}{n+2}$(n为非零自然数)
(3)先化简方程左边:
左边$=\frac{1}{2}×(\frac{1}{x}-\frac{1}{x+2}+\frac{1}{x+2}-\frac{1}{x+4}+\dots+\frac{1}{x+2024}-\frac{1}{x+2026})$
中间项抵消后得:$=\frac{1}{2}×(\frac{1}{x}-\frac{1}{x+2026})$
原方程化为:$\frac{1}{2}×(\frac{1}{x}-\frac{1}{x+2026})=\frac{1}{x+2026}$
整理得:$\frac{1}{x}=\frac{3}{x+2026}$
交叉相乘得:$3x=x+2026$
解得$x=1013$
检验:当$x=1013$时,原方程所有分母均不为0,因此$x=1013$是原分式方程的解。
【答案】
(1)$\frac{2}{5×7}=\frac{1}{5}-\frac{1}{7}$
(2)$\frac{2}{n(n+2)}=\frac{1}{n}-\frac{1}{n+2}$(n为非零自然数)
(3)$x=1013$
【知识点】
裂项相消,规律探究,解分式方程
【点评】
本题从简单等式规律探究切入,将裂项相消方法与分式方程求解结合,既考查归纳推理能力,也考查分式方程的运算能力,解题时需要注意裂项的系数处理,以及分式方程必须验根。
【难度系数】
0.6
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