文档内容
专题 03 分式
目录
模块一:基础知识....................................................................................................................................................2
考点一:分式的概念........................................................................................................................................2
考点二:分式的基本性质................................................................................................................................2
考点三:分式的运算........................................................................................................................................2
考点四:分式化简求值....................................................................................................................................3
模块二:题型分类....................................................................................................................................................3
考点一:分式的相关概念................................................................................................................................3
题型一:分式的判断................................................................3
题型二:分式有无意义的条件求范围..................................................4
题型三:分式值范围的条件求范围....................................................7
题型四:约分与最简分式...........................................................11
题型五:最简公分母...............................................................13
考点二:分式的基本性质..............................................................................................................................13
题型一:利用分式的基本性质进行变形...............................................13
题型二:判断分式值的变化.........................................................14
题型三:分式符号法则将分式恒等变形...............................................16
考点三:分式的运算......................................................................................................................................18
题型一:分式的加减法.............................................................18
题型二:分式的乘除法.............................................................21
题型三:分式的混合运算...........................................................25
题型四:分式的化简求值...........................................................26
题型五:零指数幂.................................................................31
题型六:分式运算的八种技巧.......................................................32
题型七:分式运算的实际应用.......................................................42
题型八:分式中的规律探究.........................................................45
题型九:分式运算新定义问题.......................................................48专题 03 分式
模块一:基础知识
考点一:分式的概念
1.定义:一般地,如果A、B表示两个整式,并且B中含有字母,那么式子 叫做分式.其中A叫做分
子,B叫做分母.
2.最简分式:分子与分母没有公因式的分式;
3.分式有意义的条件:B≠0;
4.分式值为0的条件:分子=0且分母≠0
考点二:分式的基本性质
分式的分子与分母同乘(或除以)一个不等于0的整式,分式的值不变,这个性质叫做分式的基本性质,
用式子表示是: (其中M是不等于零的整式).
考点三:分式的运算
1.分式的约分和通分
定义1:根据分式的基本性质,把一个分式的分子与分母的公因式约去,叫做分式的约分。
定义2:分子与分母没有公因式的分式,叫做最简分式。
定义3:根据分式的基本性质,把几个异分母的分式分别化成与原来的分式相等的同分母的分式,叫
做分式的通分。
定义4:各分母的所有因式的最高次幂的积叫做最简公分母。
2.分式的乘除
a c a⋅c
①乘法法则: ⋅ = 。分式乘分式,用分子的积作为积的分子,分母的积作为积的分母。
b d b⋅d
a c a d a⋅d
②除法法则: ÷ = ⋅ = 。分式除以分式,把除式的分子.分母颠倒位置后,与被除式相乘。
b d b c b⋅c
③分式的乘方: 。分式乘方要把分子.分母分别乘方。
④整数负指数幂: 。
3.分式的加减
同分母分式相加减,分母不变,把分子相加减;
异分母分式相加减,先通分,变为同分母的分式,再加减。①同分母分式的加减: ;
②异分母分式的加法: 。
注:不论是分式的哪种运算,都要先进行因式分解。
考点四:分式化简求值
(1)有括号时先算括号内的;
(2)分子/分母能因式分解的先进行因式分解;
(3)进行乘除法运算
(4)约分;
(5)进行加减运算,如果是异分母分式,需线通分,变为同分母分式后,分母不变,分子合并同类项,
最终化为最简分式;
(6)带入相应的数或式子求代数式的值
模块二:题型分类
考点一:分式的相关概念
题型一:分式的判断
2 1 2 2 1 x+1
1.代数式 x, , ,x2﹣ , , 中,属于分式的有( )
5 π x2+4 3 x x+2
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】B
【提示】看分母中是否含有字母,如果含有字母则是分式,如果不含字母则不是,根据此依据逐个判断
即可.
2 1 x+1
【详解】分母中含有字母的是 , , ,
x2+4 x x+2
∴分式有3个,
故选:B.
【点睛】本题考查分式的定义,能够准确判断代数式是否为分式是解题的关键.
a−b x+3 5+ y 1 n2+n 1 1
2.下列各式中: , , , , , x+ 中,是分式的共有( )
2 x π m(x+ y) n 2 3
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
A
【提示】根据分式的概念:如果A、B表示两个整式,并且B中含有字母,那么式子 叫做分式,进而解
B
答即可.x+3 1 n2+n
【详解】 , , 是分式,共有3个,
x m(x+ y) n
故选:C.
【点睛】本题考查分式的概念,解题的关键是掌握分式的分母必须含有字母.
3.下列说法正确的是( )
A.角平分线上的点到角两边的距离相等
B.平行四边形既是轴对称图形,又是中心对称图形
1 x 4 1 1 x 4
C.在代数式 ,2x, ,985, +2b, + y中, , , +2b是分式
a π a 3 a π a
D.若一组数据2、3、x、1、5的平均数是3,则这组数据的中位数是4
【答案】A
【提示】根据角平分线的性质,平行四边形的对称性,分式的定义,平均数,中位数的性质分别进行判
断即可.
【详解】解:A.角平分线上的点到角两边的距离相等,故选项正确;
B.平行四边形不是轴对称图形,是中心对称图形,故选项错误;
1 x 4 1 1 4
C.在代数式 ,2x, ,985, +2b, + y中, , +2b是分式,故选项错误;
a π a 3 a a
D.若一组数据2、3、x、1、5的平均数是3,则这组数据的中位数是3,故选项错误;
故选:A.
【点睛】本题综合考查了角平分线的性质,平行四边形的对称性,分式的定义,平均数,中位数等知识
点,熟悉相关性质是解题的关键.
题型二:分式有无意义的条件求范围
1
1.若代数式 在实数范围内有意义,则x的取值范围是( )
√x−2
A.x≤2 B.x>2 C.x≥2 D.x<2
【答案】B
【分析】根据二次根式和分式有意义的条件即可求得答案.
【详解】解:由题意可得x−2>0,
解得:x>2,
故选:B.
【点睛】本题考查二次根式及分式有意义的条件,此为基础且重要知识点,必须熟练掌握.
2.若x=−1使某个分式无意义,则这个分式可以是( )
x−1 2x+1 2x−1 x+1
A. B. C. D.
2x+1 x+1 x−1 2x+1【答案】B
【分析】根据分式无意义分母为零即可判断.
x−1
【详解】A、当x=−1时,分母2x+1=−1≠0,所以分式 有意义;故本选项不符合题意;
2x+1
2x+1
B、当x=−1时,分母x+1=0,所以分式 无意义;故本选项符合题意;
x+1
2x−1
C、当x=−1时,分母x-1=-2≠0,所以分式 有意义;故本选项不符合题意;
x−1
x+1
D、当x=−1时,分母2x+1=-1≠0,所以分式 有意义;故本选项不符合题意;
2x+1
故选:B.
【点睛】本题考查了分式有(无)意义的条件.从以下三个方面透彻理解分式的概念:(1)分式无意义
分母为零;(2)分式有意义 分母不为零;(3)分式值为零 分子为零且分母不为零. ⇔
√x+5 ⇔ ⇔
3.若式子 有意义,则x的取值范围是 .
x
【答案】x≥−5且x≠0/x≠0且x≥−5
【分析】根据分母不为零,二次根式的被开方数是非负数,列出不等式计算即可.
√x+5
【详解】∵式子 有意义,
x
∴x+5≥0且x≠0,
∴x≥−5且x≠0,
故答案为:x≥−5且x≠0.
【点睛】本题考查了分母不为零,二次根式的被开方数是非负数,熟练掌握二次根式和分式有意义的条
件是解题的关键.
1
4.使式子 +√4−3x在实数范围内有意义的整数x有( )
√x+3
A.5个 B.3个 C.4个 D.2个
【答案】C
1
【详解】∵式子 +√4−3x在实数范围内有意义
√x+3
4
∴¿ 解得:−30且x≠1
C.x<1且x≠0 D.0−2且x≠1
【提示】由已知可得分子x+2>0,再由分式的分母不等于零,得到x﹣1≠0,进而求出x的取值.
x+2
【详解】解:∵分式 的值大于零,
(x−1) 2
∴x+2>0,
∴x>﹣2,
∵x﹣1≠0,
∴x≠1,
故答案为x>﹣2且x≠1.
【点睛】本题考查分式的值;熟练掌握分式求值的特点,特别注意分式的分母不等于零这个隐含条件是
解题的关键.
10.下列关于分式的判断,正确的是( )x+1 3
A.当x=2时, 的值为零 B.当x为任意实数时, 的值总为正数
x−2 x2+1
3 x−3
C.无论x为何值, 不可能得整数值 D.当x≠3时, 有意义
x+1 x
【答案】B
【提示】根据分式有意义的条件是分母不等于0;分式的值为正数的条件是分式的分子、分母同号;分式
值是0的条件是分子等于0,分母不为0即可得到结论.
x+1
【详解】解:A、当x=2时, 无意义,故本选项不合题意;
x−2
3
B、当x为任意实数时, 的值总为正数,故本选项符合题意;
x2+1
3
C、当x=0或2时, 能得整数值,故本选项不合题意;
x+1
x−3
D、当x≠0时, 有意义,故本选项不合题意;
x
故选:B.
【点睛】本题考查了分式有意义的条件和分式的值为零的条件.分式有意义的条件是分母不等于0.分式
值是0的条件是分子是0,分母不是0.
题型四:约分与最简分式
a2−5a
1.计算: =( )
a−5
A.a−5 B.a+5 C.5 D.a
【答案】D
【提示】分子分解因式,再约分得到结果.
a2−5a
【详解】解:
a−5
a(a−5)
=
a−5
=a,
故选:D.
【点睛】本题考查了约分,掌握提公因式法分解因式是解题的关键.
2.下列计算错误的是( )
1 a2−1
A.|−2|=2 B.a2 ⋅a−3= C. =a+1 D.(a2) 3 =a3
a a−1
【答案】D
【提示】根据绝对值,同底数幂的乘法,负整数指数幂,分式的性质,幂的乘方计算法则求解即可.【详解】解:A、|−2|=2,计算正确,不符合题意;
1
B、a2 ⋅a−3=a−1=
,计算正确,不符合题意;
a
a2−1 (a+1)(a−1)
C、 = =a+1,计算正确,不符合题意;
a−1 a−1
D、(a2) 3 =a6,计算错误,符合题意;
故选D.
【点睛】本题主要考查了绝对值,同底数幂的乘法,负整数指数幂,分式的性质,幂的乘方计算法则,
熟知相关知识是解题的关键.
2x2+4x
3.如图,若x为正整数,则表示分式 的值落在( )
x2+3x+2
A.段①处 B.段②处 C.段③处 D.段④处
【答案】C
【提示】先化简分式,再确定分式值的范围即可.
2x2+4x 2x(x+2) 2x 2(x+1)−2 2
【详解】解: = = = =2− <2,
x2+3x+2 (x+2)(x+1) x+1 x+1 x+1
∵x为正整数,
∴x的最小值为1,
2 2
∴当x=1时, = =1,
x+1 1+1
2
∴1≤2− <2,
x+1
2x2+4x
∴分式 的值落在段③处,
x2+3x+2
故选:C.
【点睛】本题考查了分式的化简,解题关键是能够运用分式的基本性质进行化简并确定分式值的范围.
x2+2x+1
4.先化简,再求值: ,其中x=√2−1.
x+1
【答案】x+1;√2
【提示】先根据分式的性质化简,最后将字母的值代入求解.x2+2x+1
【详解】解:
x+1
(x+1) 2
=
x+1
=x+1,
当x=√2−1时,
∴原式=√2−1+1=√2.
【点睛】本题考查了分式化简求值,解题关键是熟练运用分式运算法则进行求解.
5.下列分式属于最简分式的是( )
6xy x−y x2+ y2 x2−9 y2
A. B. C. D.
5x2 y−x x+ y x+3 y
【答案】C
【提示】利用最简分式的定义:分式分子分母没有公因式,判断即可.
6xy 6 y
=
【详解】A、 ,故此选项不符合题意;
5x2 5x
x−y −(y−x)
B、 = =−1,故此选项不符合题意;
y−x y−x
x2+ y2
C、 是最简分式,故此选项符合题意;
x+ y
x2−9 y2 (x+3 y)(x−3 y)
D、 = =x−3 y,故此选项不符合题意.
x+3 y x+3 y
故选:C.
【点睛】此题考查了最简分式,熟练掌握最简分式的定义是解题的关键.
题型五:最简公分母
3 a−b
1.要把分式 与 通分,分式的最简公分母是( )
2a2b ab2c
A.2a2b2c B.2a3b3 C.2a3b3c D.6a3b3c
【答案】A
【提示】根据最简公分母定义是各分母的最小公倍数即可求解.
【详解】解:根据最简公分母是各分母的最小公倍数,
∵系数2与1的公倍数是2,a2与a的最高次幂是a2,b与b2的最高次幂是b2,对于只在一个单项式中出现
的字母c直接作公分母中的因式,
∴公分母为:2a2b2c .
故选择:A.
【点睛】本题考查最简公分母,熟练掌握最简公分母是解题关键.1 1 1 1
2.分式 , 的最简公分母是 , + =
−a2+1 a2+a −a2+1 a2+a
1
【答案】 a(1+a)(1−a)
a(1+a)(1−a)
【提示】先把两个分式分解因式,然后通分,即可得到答案;然后进行计算求值即可.
1 1 1 1
= =
【详解】解:∵ ,
−a2+1 (1−a)(1+a) a2+a a(1+a)
1 1 a 1 1−a
= = =
∴ ,
−a2+1 (1−a)(1+a) a(1−a)(1+a) a2+a a(1+a)(1−a)
1 1
∴ , 的最简公分母为:a(1+a)(1−a)
−a2+1 a2+a
1 1 1 a+1−a 1
+ = = =
∴
−a2+1 a2+a a2+a a(1+a)(1−a) a(1+a)(1−a)
1
故答案为:a(1+a)(1−a),
a(1+a)(1−a)
【点睛】本题考查了因式分解和公分母,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解
考点二:分式的基本性质
题型一:利用分式的基本性质进行变形
1.下列等式中正确的是( )
a a+a a a+1 a a−1 a a2
A. = B. = C. = D. =
b b+b b b+1 b b−1 b b2
【答案】A
【提示】根据分式的基本性质,分式的分子与分母同乘或除以一个不为零的数,分式的值不变,逐个判
断即可解答.
a+a 2a a
【详解】解: = = ,故A正确;
b+b 2b b
a+1 a
与 不一定相等,故B错误;
b+1 b
a−1 a
与 不一定相等,故C错误;
b−1 b
a a2
当 <0时, >0,故D错误,
b b2
故选:A.
【点睛】本题考查了分式的基本性质,熟知该性质是解题的关键.
2.下列分式从左到右变形错误的是( )c 1 3 3b 1 1 a2−4 a−2
A. = B. = C.− = D. =
5c 5 4a 4ab a−b b−a a2+4a+4 a+2
【答案】B
【提示】根据分式的基本性质进行计算即可解答.
c 1
【详解】解:A、 = ,原式变形正确,不符合题意;
5c 5
3 3b
B、当b=0时, = 不成立,原式变形错误,符合题意;
4a 4ab
1 1
C、− = ,原式变形正确,不符合题意;
a−b b−a
a2−4 (a+2)(a−2) a−2
D、 = = ,原式变形正确,不符合题意;
a2+4a+4 (a+2) 2 a+2
故选:B.
【点睛】本题考查了分式的基本性质,解题的关键是熟练掌握分式的基本性质,分式的分子和分母同时
乘以或除以同一个不为0的整式,分式的值不变.
题型二:判断分式值的变化
x+2y
1.如果把分式 中的x和y都扩大到原来的20倍,那么分式的值( )
x
1
A.扩大到原来的20倍 B.缩小到原来的
20
C.扩大到原来的2倍 D.不变
【答案】D
【提示】根据分式的性质,可得答案.
20x+40 y 20(x+2y) x+2y
【详解】把x和y都扩大20倍后,原式变为 = = ,
20x 20x x
即约分后仍为原式,分式的值不变.
故选D.
【点睛】本题考查了分式的基本性质,掌握分式的基本性质是解题的关键.
x2+ y2
2.如果将分式 中x,y都扩大到原来的2倍,则分式的值( )
x+ y
A.扩大到原来的2倍 B.不变
1
C.扩大到原来的4倍 D.缩小到原来的 .
4
【答案】A
【提示】x,y都扩大成原来的2倍就是变成2x和2y.用2x和2y代替式子中的x和y,看得到的式子与原来的式子的关系.
(2x) 2+(2y) 2 2x2+2y2
【详解】解:用2x和2y代替式子中的x和y得: = ,
2x+2y x+ y
则分式的值扩大为原来的2倍.
故选:A.
【点睛】本题考查的是分式的基本性质,解题的关键是把字母变化后的值代入式子中,然后约分,再与
原式比较,最终得出结论.
2a
3.如果要使分式 的值保持不变,那么分式应( )
a−3b
A.a扩大2倍,b扩大3倍 B.a,b同时扩大3倍
C.a扩大2倍,b缩小3倍 D.a缩小2倍,b缩小3倍
【答案】B
【提示】先根据题意列出算式,再根据分式的基本性质进行化简,最后得出答案即可.
2×2a 4a 2a
【详解】A. a扩大2倍,b扩大3倍, = ≠ ,故该选项不正确,不符合题意;
2a−3×3b 2a−9b a−3b
2×3a 6a 2a
B. a,b同时扩大3倍, = = ,故该选项正确,符合题意;
3a−3×3b 3a−9b a−3b
2×2a 4a 2a
= ≠
C. a扩大2倍,b缩小3倍, 1 2a−b a−3b,故该选项不正确,不符合题意;
2a−3× b
3
1
2× a
2 a 2a
D. a缩小2倍,b缩小3倍 = ≠ ,故该选项不正确,不符合题意;
1 2a−b a−3b
2a−3× b
3
故选B
【点睛】本题考查了分式的基本性质,能正确根据分式的基本性质进行化简是解此题的关键.
4.若m,n的值均扩大到原来的3倍,则下列分式的值保持不变的是( ).
m+3 3m m+3 3
A. B. C. D.
n 2n n+3 m−n
【答案】B
【提示】根据m,n扩大到3倍为:3m,3n;把3m,3n依次代入选项,进行判断,即可.
【详解】∵m,n的值均扩大到原来的3倍为3m,3n
3m+3 m+3
∴A、 ≠ ,不符合题意;
3n n
3×3m 3m
B、 = ,符合题意;
2×3n 2n3m+3 m+3
C、 ≠ ,不符合题意;
3n+3 n+3
3 1 3
D、 = ≠ ,不符合题意.
3m−3n m−n m−n
故选:B.
【点睛】本题考查分式的知识,解题的关键是掌握分式的基本性质.
题型三:分式符号法则将分式恒等变形
1.若a≠b,则下列分式化简正确的是( )
1
a
a+2 a a−2 a a2 a 2 a
A. = B. = C. = D. =
b+2 b b−2 b b2 b 1 b
b
2
【答案】D
【分析】根据a≠b,可以判断各个选项中的式子是否正确,从而可以解答本题.
【详解】∵a≠b,
a+2 a
∴ ≠ ,选项A错误;
b+2 b
a−2 a
≠ ,选项B错误;
b−2 b
a2 a
≠ ,选项C错误;
b2 b
1
a
2 a
= ,选项D正确;
1 b
b
2
故选:D.
【点睛】本题考查分式的基本性质,解答本题的关键是明确分式基本性质.
|a| 1
2.若 = ,则a的取值范围是( )
a−a2 a−1
A.a>0且a≠1 B.a≤0 C.a≠0且a≠1 D.a<0
【答案】D
【分析】直接利用分式与绝对值的基本性质,结合化简后结果得出a的取值范围.
|a| 1
=
【详解】解:∵ ,
a−a2 a−1
|a| −a 1
= =
∴ ,
a−a2 −a(a−1) a−1∴a<0,
故选:D.
【点睛】此题主要考查了分式的基本性质,正确结合最后结果得出a的符号是解题关键.
3.若x,y的值均扩大为原来的3倍,则下列分式的值保持不变的是( )
2+x 2y 2y3 2y2
A. B. C. D.
x−y x2 3x2 (x−y) 2
【答案】D
【分析】根据分式的基本性质,x,y的值均扩大为原来的3倍,求出每个式子的结果,看结果等于原式
的即是答案.
【详解】根据分式的基本性质,可知若x,y的值均扩大为原来的3倍,
2+3x 2+x
A、 ≠ ,错误;
3x−3 y x−y
6 y 2y
B、 ≠ ,错误;
9x2 x2
54 y3 2y3
C、 ≠ ,错误;
27x2 3x2
18 y2 2y2
D、 = ,正确;
9(x−y) 2 (x−y) 2
故选:D.
【点睛】本题考查的是分式的基本性质,熟记分式的基本性质是解题的关键.
a2−2a+1
4.化简: = .
1−a2
1−a
【答案】
1+a
【分析】根据完全平方公式、平方差公式把分式的分子、分母因式分解,再约分即可.
(1−a) 2
【详解】解:原式=
(1+a)(1−a)
1−a
= ,
1+a
1−a
故答案为: .
1+a
【点睛】本题考查的是分式的约分,约分时,分子与分母都必须是乘积式,如果是多项式的,必须先分解因式.
−2a+b
5.不改变分式的值,使分子、分母的第一项系数都是正数,则 = .
−a−3b
2a−b
【答案】
a+3b
【提示】根据分式的基本性质即可求出答案.
−2a+b −(2a−b) 2a−b
【详解】解: = =
−a−3b −(a+3b) a+3b
2a−b
故答案为:
a+3b
【点睛】本题考查分式的基本性质,解题的关键是熟练运用分式的基本性质,本题属于基础题型.
n
6.若 =A(m≠n),则A可以是( )
m
n−3 n+3 −n n2
A. B. C. D.
m−3 m+3 −m m2
【答案】C
【提示】用举反例结合分式的基本性质进行逐一判断即可.
1−3 1 n−3 n
【详解】A.如: ≠ ,∴ ≠ ,故此项错误;
2−3 2 m−3 m
1+3 1 n+3 n
B. 如: ≠ ,∴ ≠ ,故此项错误;
2+3 2 m+3 m
−n −n×(−1) n
C. = = ,故此项正确;
−m m×(−1) m
12 1 n2 n
D. 如: ≠ ,∴ ≠ ,故此项错误.
(−2) 2 2 m2 m
故选:C.
【点睛】本题考查了分式的基本性质,掌握基本性质,会用举反例的方法进行判断是解题的关键.
−a
7.根据分式的基本性质,分式 可变形为( )
a−b
a a a a
A. B. C. D.
a−b a+b −a−b b−a
【答案】D
【提示】根据分式的基本性质即可求出答案.−a a a
【详解】 =− = ,
a−b a−b b−a
故选:D.
【点睛】本题考查分式的基本性质,解题的关键是熟练运用分式的基本性质,本题属于基础题型.
考点三:分式的运算
题型一:分式的加减法
4
1.化简 +x−2的结果是( )
x+2
x2 x x2
A.1 B. C. D.
x2−4 x+2 x+2
【答案】D
【分析】根据分式的加减混合运算法则即可求出答案.
4
【详解】解: +x−2
x+2
4+(x+2)(x−2)
=
x+2
x2
= .
x+2
故选D.
【点睛】本题考查了分式的化简,解题的关键在于熟练掌握分式加减混合运算法则.
a+1 1
2.化简 − 结果正确的是( )
a a
1 1
A.1 B.a C. D.−
a a
【答案】A
【分析】根据同分母分式加减运算法则进行计算即可.
a+1 1 a+1−1
【详解】解: − = =1,故A正确.
a a a
故选:A.
【点睛】本题主要考查了分式加减,解题的关键是熟练掌握同分母分式加减运算法则,准确计算.
1 2
3.计算 − 的结果等于( )
x−1 x2−1
1
A. B.x−1 C. D.
x+1
【答案】C【提示】根据异分母分式加减法法则进行计算即可.
1 2 x+1 2 x+1−2 x−1
【详解】解: − = − = = ;
x−1 x2−1 (x−1)(x+1) (x−1)(x+1) (x−1)(x+1) (x−1)(x+1)
故选:C.
【点睛】本题考查了异分母分式加减法法则,解答关键是按照相关法则进行计算.
a
4.已知b>a>0,则分式 与 的大小关系是( )
b
a a+1
A. B. C. > D.不能确定
b b+1
【答案】A
【提示】将两个式子作差,利用分式的减法法则化简,即可求解.
a a+1 a(b+1)−b(a+1) a−b
【详解】解: − = = ,
b b+1 b(b+1) b(b+1)
∵b>a>0,
a a+1 a−b
∴ − = <0,
b b+1 b(b+1)
∴ ,
故选:A.
【点睛】本题考查分式的大小比较,掌握作差法是解题的关键.
2 2x
5.化简: − 的结果为 .
1−x 1−x
【答案】2
【提示】根据同分母分式的减法计算法则解答即可.
2 2x 2−2x 2(1−x)
【详解】解: − = = =2;
1−x 1−x 1−x 1−x
故答案为:2.
【点睛】本题考查了同分母分式减法计算,熟练掌握运算法则是解题关键.
6.下面是一道例题及其解答过程的一部分,其中M是单项式.请写出单项式M,并将该例题的解答过程
补充完整.
M 1
例 先化简,再求值: − ,其中
a+1 a2+a
a=100.a2 1
解:原式= −
a(a+1) a(a+1)
……
1 99
【答案】M=a,1− , ,过程见解析
a 100
【提示】先根据通分的步骤得到M,再对原式进行化简,最后代入a=100计算即可.
【详解】解:由题意,第一步进行的是通分,
M M⋅a a2
∴ = = ,
a+1 a(a+1) a(a+1)
∴M=a,
a2 1 a2−1 (a+1)(a−1) a−1 1
原式= − = = = =1− ,
a(a+1) a(a+1) a(a+1) a(a+1) a a
当a=100时,原式 .
【点睛】本题考查了分式的化简求值,正确对分式进行化简是解题的关键.
1 1 4
7.已知a>0,b>0,证明: + ≥ .
a b a+b
【答案】见解析
1 1 4
【提示】根据作差法比较大小,然后根据分式的加减进行计算得出 + − ≥0即可得证.
a b a+b
1 1 4 b(a+b)+a(a+b)−4ab (a−b) 2
【详解】证明:∵ + − = = ,
a b a+b ab(a+b) ab(a+b)
又a>0,b>0,
∴(a−b) 2≥0,ab>0,a+b>0.
(a−b) 2
∴ ≥0,
ab(a+b)
1 1 4
∴ + ≥ .
a b a+b
【点睛】本题考查了分式的加减运算,熟练掌握分式的加减运算是解题的关键.
A B 2x−6
8.已知 − = ,求A、B的值.
x−1 2−x (x−1)(x−2)
【答案】A的值为4,B的值为-2
【提示】根据分式、整式加减运算,以及二元一次方程组的性质计算,即可得到答案.A B A(x−2) B(x−1)
【详解】 − = + ,
x−1 2−x (x−1)(x−2) (x−1)(x−2)
A(x−2)+B(x−1) 2x−6
∴ = ,
(x−1)(x−2) (x−1)(x−2)
∴A(x−2)+B(x−1)=2x−6,
即(A+B)x−(2A+B)=2x−6.
{ A+B=2
∴ ,
2A+B=6
{ A=4
解得:
B=−2
∴A的值为4,B的值为−2.
【点睛】本题考查了分式、整式、二元一次方程组的知识;解题的关键是熟练掌握分式加减运算、整式
加减运算、二元一次方程组的性质,从而完成求解.
题型二:分式的乘除法
1.化简 的结果是( )
A.x y6 B.x y5 C.x2y5 D.x2y6
【答案】A
【提示】根据分式的乘方和除法的运算法则进行计算即可.
(
y3
)
2 y6
【详解】解:x3 =x3 ⋅ =x y6,
x x2
故选:A.
【点睛】本题考查分式的乘方,掌握公式准确计算是本题的解题关键.
2.下列计算正确的是( )
1 2a 2 ( b ) 3 b3
A.a3+a3=a6 B.a÷b⋅ =a C. − = 2 D. =
b a−1 a−1 a2 a5
【答案】C
【提示】根据合并同类项,分式的乘除混合运算,分式的加减,分式的乘方运算逐项提示.
【详解】A.a3+a3=2a3,故不符合题意;
1 a
B.a÷b⋅ = ,故不符合题意;
b b2
2a 2
C. − = 2,故符合题意;
a−1 a−1( b ) 3 b3
=
D. ,故不符合题意;
a2 a6
故选C.
【点睛】本题考查了合并同类项,分式的乘除混合运算,分式的加减,分式的乘方运算,熟练掌握分式
的运算法则是解题的关键.
( x+2 x−1 ) x−4
3.化简: − ÷ = .
x2−2x x2−4x+4 x2−2x
1 1
【答案】 /
x−2 −2+x
【分析】先根据分式的加减计算括号内的,同时将除法转化为乘法,再根据分式的性质化简即可求解.
( x+2 x−1 ) x−4
【详解】解: − ÷
x2−2x x2−4x+4 x2−2x
(x+2)(x−2)−x(x−1) x(x−2)
= ×
x(x−2) 2 x−4
x2−4−x2+x x(x−2)
= ×
x(x−2) 2 x−4
1
= ;
x−2
1
故答案为: .
x−2
【点睛】本题考查了分式的混合运算,熟练掌握分式的运算法则是解题的关键.
x2−9 x
4.关于式子 ÷ ,下列说法正确( )
x2+6x+9 x+3
A.当x=3时,其值为0 B.当x=−3时,其值为2
C.当00,故该说法不正确,不符合题意.
x
故选:A
【点睛】本题考查了分式有意义的条件.分式的乘除法.平方差公式.完全平方公式,解本题的关键在正确对
分式进行化简.分式的乘法法则:分式乘分式,用分子的积作积的分子,分母的积作积的分母;分式的
除法法则:分式除以分式,把除式的分子.分母颠倒位置后,与被除式相乘.
□ x
5.若 ÷ ,运算的结果为整式,则“□”中的式子可能是( )
x+ y y2−x2
1
A.y-x B.y+x C.2x D.
x
【答案】C
【提示】先根据分式除法法则计算,再根据结果为整式,得出□中的式子可能是,即可得出答案.
□ x
【详解】解: ÷
x+ y y2−x2
□ (x+ y)(y−x)
= ⋅
x+ y x
□(y−x)
= ,
x
∵运算结果为整式,
∴□中的式子是含量有x因式的式子,
∴□中的式子可能是2x,
故选:C.
【点睛】本题考查分式乘除运算,熟练掌握分式乘除运算法则是解题的关键.x2−9 x
6.关于式子 ÷ ,下列说法正确( )
x2+6x+9 x+3
A.当x=3时,其值为0 B.当x=−3时,其值为2
C.当00,故该说法不正确,不符合题意.
x
故选:A
【点睛】本题考查了分式有意义的条件.分式的乘除法.平方差公式.完全平方公式,解本题的关键在正确对
分式进行化简.分式的乘法法则:分式乘分式,用分子的积作积的分子,分母的积作积的分母;分式的
除法法则:分式除以分式,把除式的分子.分母颠倒位置后,与被除式相乘.
( 1 ) 2 9
7.计算 − m ⋅ 的结果是( )
3 m
A.m3 B.−m C. D.m
【答案】D
【提示】先计算乘方,再计算乘法,即可求解.
【详解】解: ( − 1 m ) 2 ⋅ 9 = 1 m2 ⋅ 9 =m
3 m 9 m
故选:D
【点睛】本题主要考查了分式的乘法运算,熟练掌握分式的乘法运算法则是解题的关键.8.计算:
(1) ;
(2) .
【答案】(1)1−√3
1
(2)−
a+b
【提示】(1)先算零指数幂,算术平方根,特殊角的三角函数值,再进行加减运算即可;
(2)除法变乘法,再进行计算即可.
【详解】(1)解:原式=1−2√3+√3
=1−√3;
a−b −1
(2)原式= ⋅
a+b a−b
1
=− .
a+b
【点睛】本题考查特殊角的三角函数值的混合运算,分式的除法运算.熟练掌握相关运算法则,熟记特
殊角的三角函数值,是解题的关键.
题型三:分式的混合运算
1 1 2
1.试卷上一个正确的式子( + )÷★= 被小颖同学不小心滴上墨汁.被墨汁遮住部分的
a+b a−b a+b
代数式为( )
a a−b a
A. B. C. D.
a−b a a+b
【答案】A
【提示】根据分式的混合运算法则先计算括号内的,然后计算除法即可.
( 1 1 ) 2
【详解】解: + ÷★=
a+b a−b a+b
a−b+a+b 2
÷ ★=
(a+b)(a−b) a+b
2a 2
★= ÷
(a+b)(a−b) a+b
a
= ,
a−b
故选A.【点睛】题目主要考查分式的混合运算,熟练掌握运算法则是解题关键.
2.计算: .
2
【答案】
a−3
【提示】先计算括号内的加法,再计算除法即可.
【详解】解:
[ a−3 1 ] a−2 a−2 a−2 a−2 2(a+3) 2
= + ÷ = ÷ = ⋅ =
(a+3)(a−3) (a+3)(a−3) 2(a+3) (a+3)(a−3) 2(a+3) (a+3)(a−3) a−2 a−3
【点睛】此题考查了分式的混合运算,熟练掌握分式的运算法则和顺序是解题的关键.
(4m+5
)
m+2
3.化简: +m−1 ÷ .
m+1 m+1
【答案】
【提示】先计算括号内的,通分后利用同分母的分式运算法则求解,然后将除法变成乘法,约分即可得
到结果.
(4m+5
)
m+2 (4m+5 m2−1) m+1 (m+2) 2 m+1
【详解】解: +m−1 ÷ = + ⋅ = ⋅
m+1 m+1 m+1 m+1 m+2 m+1 m+2
=m+2.
【点睛】本题考查分式的化简求值,掌握相关运算法则和运算顺序是解决问题的关键.
( x x ) x2−1
4.化简 + ⋅ .下面是甲、乙两同学的部分运算过程:
x+1 x−1 x
解:原式
[ x(x−1) x(x+1) ] x2−1
= + ⋅
(x+1)(x−1) (x+1)(x−1) x
……
解:原式
x x2−1 x x2−1
= ⋅ + ⋅
x+1 x x−1 x
……
(1)甲同学解法的依据是________,乙同学解法的依据是________;(填序号)①等式的基本性质;②分式的基本性质;③乘法分配律;④乘法交换律.
(2)请选择一种解法,写出完整的解答过程.
【答案】(1)②,③
(2)见解析
【提示】(1)根据所给的解题过程即可得到答案;
(2)甲同学的解法:先根据分式的基本性质把小括号内的分式先同分,然后根据分式的加法计算法则求
解,最后根据分式的乘法计算法则求解即可;
乙同学的解法:根据乘法分配律去括号,然后计算分式的乘法,最后合并同类项即可.
【详解】(1)解:根据解题过程可知,甲同学解法的依据是分式的基本性质,乙同学解法的依据是乘法
分配律,
故答案为:②,③;
(2)解:甲同学的解法:
原式
[ x(x−1) x(x+1) ] x2−1 x2−x+x2+x (x+1)(x−1) 2x2 (x+1)(x−1)
= + ⋅ = ⋅ = ⋅ =;2x
(x+1)(x−1) (x+1)(x−1) x (x+1)(x−1) x (x+1)(x−1) x
乙同学的解法:
x x2−1 x x2−1 x (x+1)(x−1) x (x+1)(x−1)
原式= ⋅ + ⋅ = ⋅ + ⋅ =2x.
x+1 x x−1 x x+1 x x−1 x
【点睛】本题主要考查了分式的混合计算,熟知相关计算法则是解题的关键.
题型四:分式的化简求值
1.已知x2−x−1=0,计算 的值是( )
A.1 B.−1 C.2 D.−2
【答案】A
【提示】根据分式的加减运算以及乘除运算法则进行化简,然后把x2=x+1代入原式即可求出答案.
【详解】解:
[ 2x x+1 ] x(x−1)
= − ÷
x(x+1) x(x+1) (x+1) 2
x−1 (x+1) 2
= ⋅
x(x+1) x(x−1)= ,
∵x2−x−1=0,
∴x2=x+1,
∴原式= =1,
故选A.
【点睛】本题考查分式的混合运算及求值.解题的关键是熟练运用分式的加减运算以及乘除运算法则.
1 2 ab−a
2.已知 + =1,且a≠−b,则 的值为 .
a b a+b
【答案】1
1 2 ab−a
【分析】根据 + =1可得b+2a=ab,即ab−a=b+a,然后将ab−a=b+a整体代入 计算即可.
a b a+b
1 2
【详解】解:∵ + =1
a b
b+2a
∴ =1,
ab
∴b+2a=ab,即ab−a=b+a.
ab−a a+b
∴ = =1.
a+b a+b
【点睛】本题主要考查了分式的加减运算,根据分式的加减运算法则得到ab−a=b+a是解答本题的关键.
a2−6a+9 ( 5 ) a−1
3.先化简,再求值: ÷ a+2+ ,其中a是使不等式 ≤1成立的正整数.
a−2 2−a 2
a−3 1
【答案】 ;−
a+3 2
【分析】先根据分式混合运算法则进行化简,然后求出不等式的解集,得出正整数a的值,再代入数据
计算即可.
a2−6a+9 ( 5 )
【详解】解: ÷ a+2+
a−2 2−a
(a−3) 2 [(2+a)(2−a) 5 ]
= ÷ +
a−2 2−a 2−a
(a−3) 2 4−a2+5
= ÷
a−2 2−a(a−3) 2 2−a
= ⋅
a−2 (3+a)(3−a)
a−3
= ,
a+3
a−1
解不等式 ≤1得:a≤3,
2
∵a为正整数,
∴a=1,2,3,
∵要使分式有意义a−2≠0,
∴a≠2,
5 5
∵当a=3时,a+2+ =3+2+ =0,
2−a 2−3
∴a≠3,
1−3 1
∴把a=1代入得:原式= =− .
1+3 2
【点睛】本题主要考查了分式化简求作,分式有意义的条件,解不等式,解题的关键是熟练掌握分式混
合运算法则,准确计算.
x−y ( 1 1 ) x
4.已知 =2,求 + ÷ 的值.
y x−y x+ y (x−y) 2
【答案】1
x−y
【分析】由 =2可知x=3 y,然后对分式进行化简,进而问题可求解.
y
x−y
【详解】解:由 =2可知x=3 y,
y
( 1 1 ) x
∴ + ÷
x−y x+ y (x−y) 2
[ x+ y x−y ] x
= + ÷
(x−y)(x+ y) (x−y)(x+ y) (x−y) 2
2x (x−y) 2
= ×
(x+ y)(x−y) x
2(x−y)
=
x+ y2(3 y−y)
=
3 y+ y
=1.
【点睛】本题主要考查分式的化简求值,熟练掌握分式的运算是解题的关键.
( 2ab−b2 ) a−b
5.若3ab−3b2−2=0,则代数式 1− ÷ ,的值为 .
a2 a2b
2
【答案】
3
【分析】根据分式的化简法则,将代数式化简可得ab−b2,再将3ab−3b2−2=0变形,即可得到答案.
( 2ab−b2 ) a−b
【详解】解: 1− ÷ ,
a2 a2b
(a2−2ab+b2
)
a2b
= × ,
a2 a−b
(a−b) 2 a2b
= × ,
a2 a−b
=ab−b2,
∵3ab−3b2−2=0,
∴3ab−3b2=2,
2
∴ab−b2=
,
3
2
故原式的值为 ,
3
2
故答案为: .
3
【点睛】本题考查了分式的化简法则,整式的整体代入,熟练对代数式进行化简是解题的关键.
6..先化简,再求值: ,其中x=√2−1.
1
【答案】− ,
x+1
【提示】先根据分式的混合运算法则化简,然后再将x=√2−1代入计算即可解答.
( 1) x
【详解】解: = − ⋅
x x+11
=− .
x+1
1 √2
当x=√2−1时,原式=− =− .
√2−1+1 2
【点睛】本题主要考查了分式的基本性质及其运算、分母有理化,正确的化简分式是解答本题的关键.
2x+4 y
7.已知x+2y−1=0,求代数式 的值.
x2+4xy+4 y2
【答案】2
【提示】先将分式进行化简,再将x+2y−1=0变形整体代入化简好的分式计算即可.
2(x+2y) 2
= =
【详解】解:原式 ,
(x+2y) 2 x+2y
由x+2y−1=0可得x+2y=1,
2
将x+2y=1代入原式可得,原式= =2.
1
【点睛】本题考查了分式的化简求值,注意整体代入思想的应用.
8.先化简 ,再从不等式 中选择一个适当的整数,代入求值.
1
【答案】 ,选择a=0,式子的值为 (或选择a=2,式子的值为1)
a−1
【提示】先计算括号内的分式减法,再计算分式的除法,然后根据分式有意义的条件选择适当的a的值,
代入计算即可得.
【详解】解:原式
1 a+1 1
= ⋅ = ,
a+1 a−1 a−1
∵a+1≠0,a−1≠0,
∴a≠−1,a≠1,
∵−2a>0).
b
(1)再往杯中加入m(m>0)克糖,生活经验告诉我们糖水变甜了.用数学关系式可以表示为______.
(2)请证明(1)中的数学关系式.
m+a a
【答案】(1) >
m+b b
(2)见解析
m+a
【分析】(1)先表示出入m(m>0)克糖后,糖水的浓度为: ,根据糖水变甜,浓度变大,得出
m+b
m+a a
> ;
m+b b
(2)理由作差法进行证明即可.m+a
【详解】(1)解:再往杯中加入m(m>0)克糖后,糖水的浓度为: ,
m+b
∵糖水变甜了,即糖水的浓度变大了,
m+a a
∴ > ;
m+b b
m+a a
故答案为: > .
m+b b
m+a a b(m+a) a(m+b)
(2)证明: − = −
m+b b b(m+b) b(m+b)
mb+ab−ma−ab
=
b(m+b)
mb−ma
=
b(m+b)
m(b−a)
= ,
b(m+b)
∵b>a>0,m>0,
∴m(b−a)>0,b(m+b)>0,
m(b−a)
∴ >0,
b(m+b)
m+a a
∴ > .
m+b b
【点睛】本题主要考查了列代数式,分式加减的应用,解题的关键是熟练掌握分式混合运算法则,准确
计算.
2.福州的市花是茉莉花.“飘香1号”茉莉花实验种植基地是边长为a米(a>1)的正方形去掉一块边长为
1米的正方形蓄水池后余下的部分,“飘香2号”茉莉花实验种植基地是边长为(a−1)米的正方形,两块
实验种植基地的茉莉花都收获了300千克.请说明哪种茉莉花的单位面积产量更高?
【答案】“飘香2号”茉莉花单位面积产量更高,见解析
【分析】先表示出两种茉莉花的单位面积产量,利用求差法比较大小即可.
.
300
【详解】根据题意,“飘香1号”茉莉花单位面积产量为
kg/m2
,“飘香2号”茉莉花单位面积
a2−12
300
kg/m2
产量为 .
(a−1) 2300 300 300(a−1)−300(a+1) −600
∵ − = = <0,
a2−12 (a−1) 2 (a−1) 2(a+1) (a−1) 2(a+1)
∴“飘香2号”茉莉花单位面积产量更高.
【点睛】本题考查了分式的混合运算:先乘方,再乘除,然后加减,有括号的先算括号里面的.
3.小王和小张的加油习惯不同,小王每次加油都说“师傅,给我加300元的油”(油箱未加满).而小张
则说:“师傅,帮我把油箱加满!”,现实生活中油价常有变动,现以两次加油为例来研究,谁的两次
加油平均单价低,谁的加油方式就省钱.设小王和小张第一次加油油价为x元/升,第二次加油油价为y
元/升.
(1)用含 x,y的代数式表示分别表示小王和小张两次所加油的平均单价;
(2)小王和小张的两种加油方式中,谁的加油方式更省钱?用所学数学知识说明理由,
2xy x+ y
【答案】(1)小王两次所加油的平均单价为 元/升;小张两次加油的平均单价为 元/升
x+ y 2
(2)小王的加油方式更省钱,见详解;
【分析】(1)根据加油量=费用÷油的单价,平均单价=两次加油花的钱÷两次加油的总量列代数式即可;
(2)用小王的平均油价减去小张的平均油价,如果大于0则小张的省钱,如果小于0则小王的省钱,等
于0则费用一样;
【详解】(1)解:小王两次所加油的平均单价为:
300+300 2xy
=
300 300 x+ y元/升;
+
x y
设小张油箱加满能加a升.
ax+ay x+ y
小张两次加油的平均单价为 = 元/升;
a+a 2
2xy x+ y 4xy−(x+ y) 2 −(x−y) 2
(2)解: − = = ,
x+ y 2 2(x+ y) 2(x+ y)
∵2(x+ y)>0,−(x−y) 2≤0,
−(x−y) 2 2xy x+ y
∴当x= y时, =0,即 = ,
2(x+ y) x+ y 2
两种加油方式的平均单价相同;
当x≠ y时,−(x−y) 2 2xy x+ y
即 <0,即 < ,
2(x+ y) x+ y 2
小王加油的平均单价低,小王的加油方式更省钱.
【点睛】本题考查分式方程的实际应用;作差法比较两个实数的大小:对于任意两个实数a,b,若a-b
>0则a>b;若a-b=0则a=b;若a-b<0则a<b.
4.甲、乙两人同时从A地出发到B地,距离为100千米.
(1)若甲从A地出发,先以20千米/小时的速度到达中点,再以25千米/小时的速度到达B地,求走完全
程所用的时间.
1
(2)若甲从A地出发,先以 V千米/小时的速度到达中点,再以2V千米/小时的速度到达B地.乙从A
2
地出发到B地的速度始终保持V千米/小时不变,请问甲、乙谁先到达B地?
(3)若甲以a千米/时的速度行走x小时,乙以b千米/时的速度行走x小时,此时甲距离终点为
100−ax
(100−ax)千米,乙距离终点为(100−bx)千米.分式 对一切有意义的x值都有相同的值,请探
100−bx
索a,b应满足的条件.
【答案】(1)4.5小时;(2)乙先到;(3)a,b应满足的条件是a=b.
【分析】(1)根据“时间=路程÷速度”分别求出两段路程的时间,再求和即可得;
(2)根据“时间=路程÷速度”分别求出甲、乙走完全程所用的时间,再比较大小即可得;
100−ax
(3)设 =k,从而可得100−100k+(kb−a)x=0,再根据无关型问题求解即可得.
100−bx
100 100
【详解】(1)由题意得:t= ÷20+ ÷25,
2 2
=2.5+2,
=4.5(小时),
答:走完全程所用的时间为4.5小时;
100 100
2 2 100 25 125
(2)甲走完全程所用的时间为 + = + = ,
1 2V V V V
V
2
100
乙走完全程所用的时间为 ,
V
100 125
因为 < ,
V V
所以乙先到;100−ax
(3)设 =k,则100−ax=k(100−bx),
100−bx
整理得:100−100k+(kb−a)x=0,
100−ax
∵分式 对一切有意义的x值都有相同的值,
100−bx
∴k的值与x的取值无关,
∴kb−a=0,即a=kb,
∴100−100k=0,
解得k=1,
∴a=b,
故a,b应满足的条件是a=b.
【点睛】本题考查了分式加减的应用等知识点,依据题意,正确列出各运算式子是解题关键.
题型八:分式中的规律探究
1.观察以下等式:
1 0 1 0
第1个等式: + + × =1,
1 2 1 2
1 1 1 1
第2个等式: + + × =1,
2 3 2 3
1 2 1 2
第3个等式: + + × =1,
3 4 3 4
1 3 1 3
第4个等式: + + × =1,
4 5 4 5
1 4 1 4
第5个等式: + + × =1,
5 6 5 6
……
按照以上规律,解决下列问题:
(1)写出第6个等式:__________;
(2)写出你猜想的第n个等式:___________(用含n的等式表示),并证明.
1 5 1 5 1 n−1 1 n−1
【答案】(1) + + × =1;(2) + + ⋅ =1,证明见解析.
6 7 6 7 n n+1 n n+1
【分析】(1)根据观察到的规律写出第6个等式即可;
(2)根据观察到的规律写出第n个等式,然后根据分式的运算对等式的左边进行化简即可得证.
1 5 1 5
【详解】(1)观察可知第6个等式为: + + × =1,
6 7 6 7
1 5 1 5
故答案为: + + × =1;
6 7 6 71 n−1 1 n−1
(2)猜想: + + × =1,
n n+1 n n+1
1 n−1 1 n−1 n+1+n(n−1)+n−1 n(n+1)
证明:左边= + + × = = =1,
n n+1 n n+1 n(n+1) n(n+1)
右边=1,
∴左边=右边,
∴原等式成立,
1 n−1 1 n−1
∴第n个等式为: + + × =1,
n n+1 n n+1
1 n−1 1 n−1
故答案为 + + × =1.
n n+1 n n+1
【点睛】本题考查了规律题,通过观察、归纳、抽象出等式的规律与序号的关系是解题的关键.
2 3 10 15 26
2.观察下列各式:a = ,a = ,a = ,a = ,a = ,⋯, 根据其中的规律可得a = (用含
1 3 2 5 3 7 4 9 5 11 n
n的式子表示).
n2+(−1) n+1
【答案】
2n+1
【分析】观察发现,每一项都是一个分数,分母依次为3、5、7,…,那么第n项的分母是2n+1;分子
依次为2,3,10,15,26,…,变化规律为:奇数项的分子是n2+1,偶数项的分子是n2-1,即第n项的
分子是n2+(-1)n+1;依此即可求解.
n2+(−1) n+1
【详解】解:由分析得a = ,
n 2n+1
n2+(−1) n+1
故答案为:a =
n 2n+1
【点睛】本题考查学生通过观察、归纳、抽象出数列的规律的能力,要求学生首先分析题意,找到规律,
并进行推导得出答案.
1
x 2 2 3 3 (1) 2 1
3.对于正数x,规定f (x)= ,例如:f (2)= = ,f (3)= = ,f = = ,
1+x 1+2 3 1+3 4 2 1 3
1+
2
1
(1) 3 1
f = = …利用以上的规律计算:
3 1 4
1+
3( 1 ) ( 1 ) ( 1 ) (1) .
f +f +f +⋯+f +f (1)+f (2)+⋯+f (2021)+f (2022)+f (2023)=
2023 2022 2021 2
4045
【答案】
2
1
x (1) x x
【分析】根据f (x)= ,得到f (x)+f = + =1,即可得到答案;
1+x x 1+x 1
1+
x
x
【详解】解:∵f (x)= ,
1+x
1
(1) x x 1 1
∴f (x)+f = + =1,f (1)= = ,
x 1+x 1 1+1 2
1+
x
( 1 ) ( 1 ) ( 1 ) (1)
∴f +f +f +⋯+f +f (1)+f (2)+⋯+f (2021)
2023 2022 2021 2
1 4045
+f (2022)+f (2023)= +2022= ,
2 2
4045
故答案为: ;
2
1
(1) x x
【点睛】本题考查分式化简求值及规律,解题的关键是得到f (x)+f = + =1.
x 1+x 1
1+
x
4.观察下列各式:
12+22+32 22+32+52
① =2, ② =2,
12+22+2 22+32+6
32+42+72 42+52+92
③ =2, ④ =2,
32+42+12 42+52+20
…… ……;
按照以上规律,解决下列问题:
(1)写出第6个等式:________;
(2)写出你猜想的第n个等式:________(用含n的等式表示),并证明.
62+72+132
【答案】(1) =2
62+72+42n2+(n+1) 2+(2n+1) 2
(2) =2;证明见解析
n2+(n+1) 2+n(n+1)
【分析】(1)观察每个式子右边都等于2,左边分子、分母共有三项相加,第n个式子的前两项是n2,
(n+1) 2,分子第三项是(2n+1) 2,分母第三项是n(n+1),根据此规律写出第6个等式即可;
(2)根据解析(1)发现的规律写出第n个式子即可;根据分式性质化简分式即可.
62+72+132
【详解】(1)解:第6个等式为 =2;
62+72+42
62+72+132
故答案为: =2.
62+72+42
n2+(n+1) 2+(2n+1) 2
(2)解:第n个等式为 =2,
n2+(n+1) 2+n(n+1)
n2+n2+2n+1+4n2+4n+1
左边=
n2+n2+2n+1+n2+n
6n2+6n+2
=
3n2+3n+1
2(3n2+3n+1)
=
3n2+3n+1
=2=右边.
n2+(n+1) 2+(2n+1) 2
故答案为: =2.
n2+(n+1) 2+n(n+1)
【点睛】本题是一道找规律的题,主要考查了分式的化简,用代数式表示数字规律,解题的关键是如何
用一个统一的式子表示出分式的规律.
题型九:分式运算新定义问题
A
JX
1.规定一种新的运算“❑ ”,其中A和B是关于x的多项式,当A的次数小于B的次数时.
x→+∞ B
A A
❑ JX =0;当A的次数等于B的次数时,❑ JX 的值为A、B的最高次项的系数的商,当A的次数
x→+∞ B x→+∞ BA 2 x2+2 1
大于B的次数时,❑ JX 不存在,例如:❑ JX =0,❑ JX = ,若
x→+∞ B x→+∞ x−1 x→+∞ 2x2+3x−1 2
A = ( 2− 3 ) ÷ 4x2−10x ,则❑ JX A 的值为 .
B x−1 x2−1 x→+∞ B
1
【答案】
2
【分析】根据已知条件,化简分式即可求出答案.
A 3 4x2−10x
【详解】解:∵ =(2− )÷
B x−1 x2−1
2x−2−3 2x(2x−5)
=( )÷
x−1 (x+1)(x−1)
2x−5 (x+1)(x−1) x+1
=( )× =
x−1 2x(2x−5) 2x
x+1
= ,
2x
∵A的次数等于B的次数,
A 1
∴ JX = ,
B 2
x→+∞
1
故答案为: .
2
【点睛】本题考查了分式的混合运算,熟练分解因式是解题的关键.
|a b| a b | x −1|
2.对于代数式a,b,c,d规定一种运算: = − ,按照此规定, 化简的结果为
c d d c x+1 x+1
( )
x+1 x+1
A.x2 B. C. D.1
x x−1
【答案】D
【分析】根据题目规定的运算法则来进行计算,然后化简即可.
|a b| a b
【详解】解:∵ = − ,
c d d c
| x −1| x −1 x+1
∴ = − = =1,
x+1 x+1 x+1 x+1 x+1
故选:D.
【点睛】本题考查了新定义运算,充分理解题目规定的运算法则来进行计算是解此题的关键.3.定义:若两个分式的和为n(n为正整数),则称这两个分式互为“N⊕分式”.
3 3x
例如.分式 与 互为“三⊕分式”.
x+1 1+x
12+x
(1)分式 与_____互为“六⊕分式”;
3+2x
a 2b
(2)若分式 与 互为“一⊕分式”(其中a,b为正数),求ab的值;
a+4b2 a2+2b
5x 5x
(3)若正数x,y互为倒数,求证:分式 与 互为“五⊕分式”.
x+ y2 x2+ y
6+11x
【答案】(1)
3+2x
1
(2)ab=
2
(3)见解析
12+x
【分析】(1)根据新定义,用6− 即可求解;
3+2x
a 2b
(2)根据定义可得 + =1,根据分式的加减进行计算,即可求解;
a+4b2 a2+2b
(3)根据题意首先利用倒数关系,将x、y进行消元,然后两分式相加计算得到结果,利用新定义即可判
断.
12+x 18+12x−12−x 6+11x
【详解】(1)解:依题意,6− = = ,
3+2x 3+2x 3+2x
12+x 6+11x
∴分式 与 互为“六⊕分式”,
3+2x 3+2x
6+11x
故答案为: ;
3+2x
a 2b
(2)解:∵分式 与 互为“一⊕分式”
a+4b2 a2+2b
a 2b
∴
+ =1
a+4b2 a2+2b
a(a2+2b)+2b(a+4b2)
即 =1
(a+4b2)(a2+2b)
∴a3+2ab+2ab+8b3=a3+2ab+4a2b2+8b3,
即4a2b2=2ab,
∵a,b为正数1
∴ab=
2
(3)∵正数x,y互为倒数,
∴xy=1
5
5x 5 y 5x x 5x3 5 5(x3+1)
∴
+ = + = + = =5
x+ y2 x2+ y x+ 1 x2+ 1 x3+1 x3+1 x3+1
x2 x
5x 5x
∴分式 与 互为“五⊕分式
x+ y2 x2+ y
【点睛】本题主要考查了分式的加法,正确理解题意并掌握分式通分、约分运算方法是解决本题的关键.
4.定义:如果一个分式能化成一个整式与一个分子为常数的分式的和的形式,则称这个分式为“和谐分
x+1 x−1+2 x−1 2 2 2x−3 2x+2−5 2x+2 −5 −5
式”.如: = = + =1+ , = = + =2+ ,
x−1 x−1 x−1 x−1 x−1 x+1 x+1 x+1 x+1 x+1
x+1 2x−3
则 和 都是“和谐分式”.
x−1 x+1
(1)下列分式中,属于“和谐分式”的是:_____________(填序号);
x+1 2+x x+2 y2+1
① ② ③ ④
x 2 x+1 y2
a2−2a+3 a2−2a+3
(2)将“和谐分式” 化成一个整式与一个分子为常数的分式的和的形式为: =
a−1 a−1
_____________+________________;
3x+6 x−1 x2−1
(3)应用:先化简 − ÷ ,并求x取什么整数时,该式的值为整数.
x+1 x x2+2x
【答案】(1)①③④
2
(2)a−1,
a−1
(3)x=−3时,当该式的值为整数.
【分析】(1)根据“和谐分式”的定义,逐个进行判断即可;
(2)将分子改写为a2−2a+1+2,根据完全平方公式和分式的运算法则,即可化为“和谐分式”;
(3)先根据分式混合运算法则,以及题目所给“和谐分式”,将原分式化简,再根据x和该分式的值为
整数,得出符合条件的x的值即可.x+1 x 1 1
【详解】(1)解:① = + =1+ ,故①是“和谐分式”,符合题意;
x x x x
2+x 2 x x x
② = + =1+ ,∵ 不是分式,∴②不是“和谐分式”,不符合题意;
2 2 2 2 2
x+2 x+1+1 x+1 1 1
③ = = + =1+ ,故③是“和谐分式”,符合题意;
x+1 x+1 x+1 x+1 x+1
y2+1 y2 1 1
④ = + =1+ ,故④是“和谐分式”,符合题意;
y2 y2 y2 y2
故答案为:①③④;
a2−2a+3 a2−2a+1+2 (a−1) 2+2 (a−1) 2 2 2
(2)解: = = = + =a−1+ ,
a−1 a−1 a−1 a−1 a−1 a−1
2
故答案为:a−1, ;
a−1
3x+6 x−1 x2−1
(3)解: − ÷
x+1 x x2+2x
3(x+1)+3 x−1 (x+1)(x−1)
= − ÷
x+1 x x(x+2)
3(x+1) 3 x−1 x(x+2)
= + − ×
x+1 x+1 x (x+1)(x−1)
3 x+2
=3+ −
x+1 x+1
1−x
=3+ ,
x+1
x+1−2
=3−
x+1
x+1 2
=3− +
x+1 x+1
2
=3−1+
x+1
2
=2+ ,
x+1
∵原式值为整数,x为整数,
∴x+1能被2整数,且x+1为整数,
∴x+1=1,−1,2,−2,解得:x=0,−2,1,−3,
∵x+1≠0,x−1≠0,x≠0,x+2≠0,
∴x≠−1,1,0,−2,
∴x=−3,
∴x=−3时,当该式的值为整数.
【点睛】本题主要考查了分式的混合运算,解题的关键是熟练掌握分式混合运算的运算顺序和运算法则
以及理解题目所给“和谐分式”的定义.