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解:两个整式作差,与0进行大小比较. 两个整式A,B,若A - B > 0,则A > B;若A - B = 0,则A = B;若A - B < 0,则A < B
例4
题目:已知a>b>0,试比较$\frac 1a与\frac 1b$的大小
解:$\frac 1a-\frac 1b=\frac {b-a}{ab}$
因为a>b>0,所以b-a<0,ab>0,所以$\frac {b-a}{ab}<0$
所以$\frac 1a<\frac 1b$
例5
题目:证明:$\frac 1{n(n+1)}=\frac 1n-\frac 1{n+1}$
证明:因为$右边=\frac 1n-\frac 1{n+1}=\frac {(n+1)-n}{n(n+1)}=\frac 1{n(n+1)}$,
$左边=\frac 1{n(n+1)}$
所以左边=右边,即$\frac 1{n(n+1)}=\frac 1n-\frac 1{n+1}$
比较分式大小的方法主要有以下几种:
1. 同分母分式:当两个分式的分母相同,比较分子的大小,分子大的分式较大,即若$\frac{a}{c} > \frac{b}{c}$(其中$c>0$)当且仅当$a > b。$
2. 同分子分式:当两个分式的分子相同,分母小的分式较大,即若$\frac{a}{b} > \frac{a}{c}$(其中$a>0$)当且仅当$b < c。$
3. 差值法:比较两个分式$\frac{a}{b}$与$\frac{c}{d}$的大小,可以通过计算其差:若$\frac{a}{b} - \frac{c}{d} = \frac{ad - bc}{bd} > 0$(其中$bd>0$),则$\frac{a}{b} > \frac{c}{d}。$
4. 商值法:对于两个正分式$\frac{a}{b}$和$\frac{c}{d},$可以通过计算其商:若$\frac{\frac{a}{b}}{\frac{c}{d}} = \frac{a · d}{b · c} > 1,$则$\frac{a}{b} > \frac{c}{d}。$
5. 通分法:将两个分式的分母化为相同,然后比较分子的大小。


B
B
【解析】
1. (1) 计算左边:$\frac{1}{2}+\frac{1}{3}=\frac{3}{6}+\frac{2}{6}=\frac{5}{6}$,故$\frac{1}{2}+\frac{1}{3}=\frac{5}{6}$;
(2) 展开左边整式:$(2x + 1)^2 - 1=4x^2+4x+1-1=4x^2+4x$,故$(2x + 1)^2 - 1=4x^2 + 4x$;
(3) 用作差法:$x^2 + 1 - 2x=(x-1)^2$,由于$(x-1)^2≥0$,所以$x^2 + 1≥2x$;
2. 比较两个整式大小可采用作差法:设两个整式为A、B,计算A与B的差,若$A-B>0$,则$A>B$;若$A-B=0$,则$A=B$;若$A-B<0$,则$A<B$。
【答案】
1. (1) = (2) = (3) ≥
2. 两个整式作差,与0进行大小比较。两个整式A,B,若A - B > 0,则A > B;若A - B = 0,则A = B;若A - B < 0,则A < B
【知识点】
分式加减运算、完全平方公式、作差法比较大小
【点评】
本题结合分式运算与整式变形,重点考察作差法比较大小的方法,既巩固了代数运算能力,又帮助理解比较大小的逻辑思路,适合夯实基础。
【难度系数】
0.7
【解析】
例4
题目:计算$\frac{1}{x - 2}+\frac{2}{x + 2}$
解题步骤:
1. 确定最简公分母为$(x-2)(x+2)$,对两项通分:
原式$=\frac{x + 2}{(x - 2)(x + 2)}+\frac{2(x - 2)}{(x + 2)(x - 2)}$
2. 合并分子:
$=\frac{x + 2+2x - 4}{(x + 2)(x - 2)}$
3. 化简分子并整理分母:
$=\frac{3x - 2}{x^{2}-4}$
例5
题目:计算$\frac{a}{a - 1}-\frac{3a - 1}{a^{2}+3a - 4}$
解题步骤:
1. 对分母$a^{2}+3a - 4$因式分解:$a^{2}+3a - 4=(a - 1)(a + 4)$
2. 确定最简公分母为$(a-1)(a+4)$,通分:
原式$=\frac{a(a + 4)}{(a - 1)(a + 4)}-\frac{3a - 1}{(a - 1)(a + 4)}$
3. 合并分子并去括号:
$=\frac{a(a + 4)-(3a - 1)}{(a - 1)(a + 4)}$
$=\frac{a^{2}+4a - 3a + 1}{(a - 1)(a + 4)}$
4. 化简分子:
$=\frac{a^{2}+a + 1}{(a - 1)(a + 4)}$
【答案】
例4:$\frac{3x - 2}{x^{2}-4}$;
例5:$\frac{a^{2}+a + 1}{(a - 1)(a + 4)}$
【知识点】
分式的加减运算、因式分解
【点评】
本题考查分式的加减运算,核心是通过因式分解确定最简公分母后进行通分计算,运算过程中需注意符号规则和整式运算的准确性,是分式运算的基础题型。
【难度系数】
0.6
【解析】
比较分式大小的方法主要有以下几种:
1. 同分母分式:当两个分式的分母相同,比较分子的大小,分子大的分式较大,即若$\frac{a}{c} > \frac{b}{c}$(其中$c>0$)当且仅当$a > b$。
2. 同分子分式:当两个分式的分子相同,分母小的分式较大,即若$\frac{a}{b} > \frac{a}{c}$(其中$a>0$)当且仅当$b < c$。
3. 差值法:比较两个分式$ \frac{a}{b} $与$ \frac{c}{d} $的大小,可以通过计算其差:若$\frac{a}{b} - \frac{c}{d} = \frac{ad - bc}{bd} > 0$(其中$bd>0$),则$\frac{a}{b} > \frac{c}{d}$。
4. 商值法:对于两个正分式$ \frac{a}{b} $和$ \frac{c}{d} $,可以通过计算其商:若$\frac{\frac{a}{b}}{\frac{c}{d}} = \frac{a · d}{b · c} > 1$,则$\frac{a}{b} > \frac{c}{d}$。
5. 通分法:将两个分式的分母化为相同,然后比较分子的大小。
【答案】
比较分式大小的方法主要有以下几种:
1. 同分母分式($c>0$):分子大的分式大,即$\frac{a}{c}>\frac{b}{c}$当且仅当$a>b$;
2. 同分子分式($a>0$):分母小的分式大,即$\frac{a}{b}>\frac{a}{c}$当且仅当$b<c$;
3. 差值法($bd>0$):若$\frac{a}{b}-\frac{c}{d}=\frac{ad-bc}{bd}>0$,则$\frac{a}{b}>\frac{c}{d}$;
4. 商值法(正分式):若$\frac{\frac{a}{b}}{\frac{c}{d}}=\frac{ad}{bc}>1$,则$\frac{a}{b}>\frac{c}{d}$;
5. 通分法:化为同分母后比较分子大小。
【知识点】
分式大小比较、差值法、通分法
【点评】
本题考查分式大小比较的常用方法,需根据分式的不同形式灵活选择合适的方法,理解每种方法的适用条件是掌握此类问题的关键。
【难度系数】
0.8
【解析】
(1) 用作差法比较大小:
$\begin{aligned}\frac{b}{a} - \frac{b+1}{a+1}&=\frac{b(a+1)-a(b+1)}{a(a+1)}\\&=\frac{ab + b - ab - a}{a(a+1)}\\&=\frac{b - a}{a(a+1)}\end{aligned}$
因为$a>b>0$,所以$b - a<0$,$a(a+1)>0$,则$\frac{b - a}{a(a+1)}<0$,故$\frac{b}{a}<\frac{b+1}{a+1}$。
(2) 用作差法比较大小:
$\begin{aligned}M - N&=\frac{a+2}{a+3} - \frac{a+3}{a+4}\\&=\frac{(a+2)(a+4)-(a+3)^2}{(a+3)(a+4)}\\&=\frac{a^2+6a+8 - (a^2+6a+9)}{(a+3)(a+4)}\\&=\frac{-1}{(a+3)(a+4)}\end{aligned}$
因为$a>0$,所以$(a+3)(a+4)>0$,则$\frac{-1}{(a+3)(a+4)}<0$,故$M<N$。
【答案】
(1) < (2) <
【知识点】
分式大小比较,作差法比较大小
【点评】
本题考查分式的大小比较,通过作差法将分式大小比较转化为对差的符号判断,需熟练掌握作差法的步骤及分式符号的分析方法。
【难度系数】
0.6
【解析】
1. 验证淇淇的结论:
当$x=2$时,$M=\frac{2+2}{2}=2$,$N=\frac{4×2}{2+2}=2$,故$M=N$,淇淇的结论正确。
2. 验证嘉嘉的结论:
计算$M-N$:
$M-N=\frac{x+2}{2}-\frac{4x}{x+2}=\frac{(x+2)^2-8x}{2(x+2)}=\frac{x^2+4x+4-8x}{2(x+2)}=\frac{(x-2)^2}{2(x+2)}$。
当$x>0$时,分母$2(x+2)>0$,分子$(x-2)^2≥0$,当$x=2$时,$M-N=0$,并非$M-N>0$恒成立,故嘉嘉的结论错误。
【答案】
B
【知识点】
分式的运算,代数式比较大小
【点评】
本题考查分式的化简与求值,通过代入求值和作差法比较大小,需注意平方数的非负性对结果的影响。
【难度系数】
0.6
【解析】
设下坡路程为$ s $,则上坡路程为$ 3s $;设上坡速度为$ v $,则下坡速度为$ 2v $。
1. 上学时间:先上坡后下坡,$ t_{上}=\frac{3s}{v}+\frac{s}{2v}=\frac{6s+s}{2v}=\frac{7s}{2v} $。
2. 放学时间:原上坡变下坡,原下坡变上坡,$ t_{放}=\frac{s}{v}+\frac{3s}{2v}=\frac{2s+3s}{2v}=\frac{5s}{2v} $。
因为$ \frac{7s}{2v}>\frac{5s}{2v} $,所以放学回家路上所用时间少。
【答案】
B
【知识点】
行程问题基本公式、代数式比较大小
【点评】
本题通过设未知数构建代数式,利用行程问题中时间=路程÷速度的公式,分别计算上学和放学的时间并比较大小,考查对行程公式的灵活运用,关键是明确往返时上下坡路程的转换。
【难度系数】
0.7