張帆
【摘要】 合分比性質(zhì)在基礎(chǔ)教育階段一般作為一種技巧性應(yīng)用工具,特別在初中數(shù)學(xué)階段,是分數(shù)或者分式計算中常用的性質(zhì)之一,包括合分比性質(zhì)、分比性質(zhì)和合比性質(zhì),很多時候一旦用合分比性質(zhì)這一技巧解題時,題目就可以迎刃而解.
【關(guān)鍵詞】 合分比;技巧性
性質(zhì)1 分比性質(zhì):在一個比例里,第一個比的前后項的差與它的后項的比,等于比的前后項的差與它的后項的比.
字母表達 若ab=cd,則
a-bb=c-dd(b≠0,d≠0).
性質(zhì)2 合比性質(zhì):在一個比例里,第一個比的前后項的和與它的前后項的差的比,等于第二個比的前后項的和與它的前后項的差的比.
字母表達 若ab=cd,則a+ba-b=c+dc-d(a≠b,c≠d,b≠0,d≠0)
性質(zhì)3 等比性質(zhì):在一個比例里,兩前項之和與兩后項之和的比與原比例相等.
字母表達 若ab=cd,則a+cb+d=a-cb-d=ab=cd=a-cb-d(b±d≠0,b≠0,d≠0)
推論1 若a1b1=a2b2=a3b3=…=anbn(n是正整數(shù)),
則a1+a2+…+anb1+b2+…+bn=a1b1
(b1+b2+…+bn≠0,bi≠0(i=1,2,…,n))
證明:不妨設(shè)a1b1=a2b2=a3b3=…=anbn=k(k≠0),則ai=kbi(i=,2,…,n)
所以a1+a2+…+anb1+b2+…+bn=kb1+kb2+…+kbnb1+b2+…+bn
=k(b1+b2+…+bn)b1+b2+…+bn=k=a1b1,
得證.
在這三個性質(zhì)中,我們用等比性質(zhì)最多,下面來看一下相關(guān)的例題,數(shù)學(xué)就像是做游戲一樣,大家都必須遵守游戲規(guī)則.在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中使用定理時一定要注意前提條件,不看前提條件而濫用性質(zhì)定理時必錯無疑.
例1 已知a,b,c為非零實數(shù),且a+b+c≠0,若a+b-cc=a-b+cb=-a+b+ca,則(a+b)(b+c)(a+c)-cabc=.
分析 由題目條件中有3個比例式不難想到等比性質(zhì),合分母a+b+c≠0更加說明可以使用等比性質(zhì).
解 令k=a+b-cc=a-b+cb
=-a+b+ca(k≠0),
則k=(a+b-c)+(a-b+c)+(-a+b+c)a+b+c
=a+b+ca+b+c=1,
所以a+b=2c,b+c=2a,c+a=2b.
所以(a+b)(b+c)(a+c)abc=2c·2a·2babc=8.
例2 已知abc≠0,且a+bc=b+ca=a+cb,則(a+b)(b+c)(a+c)abc=.
分析 此題目條件中有3個比例不難想到用等比性質(zhì),但合分母a+b+c不知與0的大小關(guān)系,所以此題中要分清楚類別,按照情況討論說明
a+b+c=0與a+b+c=0.
解 當(dāng)a+b+c≠0時,令
k=a+bc=b+ca=a+cb(k≠0),
則k=(a+b)+(b+c)+(a+c)c+a+b
=2c+2a+2bc+a+b
=2,
所以a+b=2c,b+c=2a,c+a=2b,
原式=a+bc·b+ca·a+cb=k3=8.
(2)當(dāng)a+b+c=0時,
k1=a+bc=b+ca=a+cb,
所以a+b=-c,b+c=-a,c+a=-b,
所以k1=-1.
原式=a+bc·b+ca·a+cb
=k31=(-1)3=-1.
注 不要忽略合分母a+b+c=0的情況,題目的措辭中往往影響著不同的思考方法,拿到題目先認真讀題,再思考情況,想清楚包含哪幾種情況方能達到事半功倍的效果.
例3 已知實數(shù)x,y,z滿足xx+1=yy+2=zz+3=x+y+z3,則x+y+z=.
分析 由這四個式子不難看出,第四個式子的分子即為合分子,很容易看出應(yīng)該使用合分比性質(zhì).
解 設(shè)k=xx+1=yy+2=zz+3
=x+y+z3(k≠0),
則k=x+y+z+(x+y+z)(x+1)+(y+2)+(z+3)+3
=2(x+y+z)x+y+z+9,
令x+y+z=a(a≠-9),聯(lián)立
x+y+z3=2(x+y+z)x+y+z+9可得
a3=2aa+9,
解得a1=0,a2=-3,
即x+y+z=0或-3.
例4 已知k=a+b-cc=a-b+cb=-a+b+ca,且m-5+n2+9=6n,則關(guān)于自變量的x一次函數(shù)y=kx+m+n的圖象一定經(jīng)過第象限.
分析 判斷一次函數(shù)y=kx+m+n的圖像一定經(jīng)過的象限,則首先根據(jù)題目的已知條件確定k以及m,n的值,求得一次函數(shù)y=kx+m+n的解析式,然后通過畫圖便可以求出答案.
解 由m-5+n2+9=6n可得
m-5+(n-3)2=0,
則m=5,n=3,
因為k=a+b-cc=a-b+cb=-a+b+ca.
(1)當(dāng)a+b+c≠0時,
k=(a+b-c)+(a-b+c)+(-a+b+c)c+b+a
=a+b+ca+b+c=1.
(2)當(dāng)a+b+c=0時,
因為a+b=-c,b+c=-a,c+a=-b,
所以k=a+b-cc=-c-cc=-2,
故而直線y=kx+m+n的解析式為
y=x+8或y=-2x+8,
直線y=x+8經(jīng)過第一、二、三象限;
直線y=-2x+8經(jīng)過第一、二、四象限;
綜上所述:y=kx+m+n的圖象一定經(jīng)過第一、二象限.
例5 已知y+z-xx+y+z=z+x-yy+z-x=x+y-zz+x-y=p,求p+p2+p3的值.
分析 三個式子都等于p,由于它們的構(gòu)造是分母分子有些是交錯,一旦相乘便可以約分,那么其中任意兩個式子相乘即為p2,全部三個式子相乘即為p3.
解 因為
p2=y+z-xx+y+z·z+x-yy+z-x=z+x-yx+y+z,
p3=y+z-xx+y+z·z+x-yy+z-x·x+y-zz+x-y
=x+y-zx+y-z,
所以p+p2+p3
=y+z-xx+y+z+z+x-yx+y+z+x+y-zx+y+z
=x+y+zx+y+z=1.
例6 已知2x=3y-z=5z+x,則5x-yy+2z的值為.
分析 從三個等式中不難看出后兩個分子相加便可以得到x+y,此時消去了z,找到x與y之間的關(guān)系,再找z與它們之間的關(guān)系.
解 令p=2x=3y-z=5z+x(p≠0),
p=2x=3+5(y-z)+(z+x)=8x+y,
則y=3x,
所以p=2x=33x-z,
則z=32x,
所以5x-yy+2z=5x-3x3x+2·3x2=2x6x=13.
利用等式解決相關(guān)題目時,題目本身就是不斷暗示我們應(yīng)該怎樣思考,以及相關(guān)解題技巧性處理步驟,用到合分母和合分子的時候多用等比性質(zhì),一定注意按一定的順序討論合分母為0和不為0的兩種情況,然后計算出正確答案.