8.若 $x y \neq 0$ ,则"$x+y=0$"是"$\frac{y}{x}+\frac{x}{y}=-2$"的( )
若 x y ≠ 0,则" x+y=0 "是" y x +…——2023 高考数学第 8 题答案解析
2023_北京卷 (2023)
完整解析 · 逐步详解
【答案】C
## 【解析】
【分析】解法一:由 $\frac{x}{y}+\frac{y}{x}=-2$ 化简得到 $x+y=0$ 即可判断;解法二:证明充分性可由 $x+y=0$ 得到 $x=-y$ ,代入 $\frac{x}{y}+\frac{y}{x}$ 化简即可,证明必要性可由 $\frac{x}{y}+\frac{y}{x}=-2$ 去分母,再用完全平方公式即可;解法三:证明充分性可由 $\frac{x}{y}+\frac{y}{x}$ 通分后用配凑法得到完全平方公式,再把 $x+y=0$ 代入即可,证明必要性可由 $\frac{x}{y}+\frac{y}{x}$ 通分后用配凑法得到完全平方公式,再把 $x+y=0$ 代入,解方程即可.
【详解】解法一:
因为 $x y \neq 0$ ,且 $\frac{x}{y}+\frac{y}{x}=-2$ ,
所以 $x^{2}+y^{2}=-2 x y$ ,即 $x^{2}+y^{2}+2 x y=0$ ,即 $(x+y)^{2}=0$ ,所以 $x+y=0$ .
所以"$x+y=0$"是"$\frac{x}{y}+\frac{y}{x}=-2$"的充要条件.
解法二:
充分性:因为 $x y \neq 0$ ,且 $x+y=0$ ,所以 $x=-y$ ,
所以 $\frac{x}{y}+\frac{y}{x}=\frac{-y}{y}+\frac{y}{-y}=-1-1=-2$ ,
所以充分性成立;
必要性:因为 $x y \neq 0$ ,且 $\frac{x}{y}+\frac{y}{x}=-2$ ,
所以 $x^{2}+y^{2}=-2 x y$ ,即 $x^{2}+y^{2}+2 x y=0$ ,即 $(x+y)^{2}=0$ ,所以 $x+y=0$ .
所以必要性成立.
所以"$x+y=0$"是"$\frac{x}{y}+\frac{y}{x}=-2$"的充要条件.
解法三:
充分性:因为 $x y \neq 0$ ,且 $x+y=0$ ,
所以 $\frac{x}{y}+\frac{y}{x}=\frac{x^{2}+y^{2}}{x y}=\frac{x^{2}+y^{2}+2 x y-2 x y}{x y}=\frac{(x+y)^{2}-2 x y}{x y}=\frac{-2 x y}{x y}=-2$ ,
所以充分性成立;
必要性:因为 $x y \neq 0$ ,且 $\frac{x}{y}+\frac{y}{x}=-2$ ,
所以 $\frac{x}{y}+\frac{y}{x}=\frac{x^{2}+y^{2}}{x y}=\frac{x^{2}+y^{2}+2 x y-2 x y}{x y}=\frac{(x+y)^{2}-2 x y}{x y}=\frac{(x+y)^{2}}{x y}-2=-2$ ,
所以 $\frac{(x+y)^{2}}{x y}=0$ ,所以 $(x+y)^{2}=0$ ,所以 $x+y=0$ ,
所以必要性成立.
所以"$x+y=0$"是"$\frac{x}{y}+\frac{y}{x}=-2$"的充要条件.
故选:C