10、分式的运算
【知识精读】
1. 分式的乘除法法则
;
当分子、分母是多项式时,先进行因式分解再约分。
2. 分式的加减法
(1)通分的根据是分式的基本性质,且取各分式分母的最简公分母。
求最简公分母是通分的关键,它的法则是:
①取各分母系数的最小公倍数;
②凡出现的字母(或含有字母的式子)为底的幂的因式都要取;
③相同字母(或含有字母的式子)的幂的因式取指数最高的。
(2)同分母的分式加减法法则
(3)异分母的分式加减法法则是先通分,变为同分母的分式,然后再加减。
3. 分式乘方的法则
(n为正整数)
4. 分式的运算是初中数学的重要内容之一,在分式方程,求代数式的值,函数等方面有重要应用。学习时应注意以下几个问题:
(1)注意运算顺序及解题步骤,把好符号关;
(2)整式与分式的运算,根据题目特点,可将整式化为分母为“1”的分式;
(3)运算中及时约分、化简;
(4)注意运算律的正确使用;
(5)结果应为最简分式或整式。
下面我们一起来学习分式的四则运算。
【分类解析】
例1:计算的结果是()
A. B. C. D.
分析:原式
故选C
说明:先将分子、分母分解因式,再约分。
例2:已知,求的值。
分析:若先通分,计算就复杂了,我们可以用替换待求式中的“1”,将三个分式化成同分母,运算就简单了。
解:原式
例3:已知:,求下式的值:
分析:本题先化简,然后代入求值。化简时在每个括号内通分,除号改乘号,除式的分
子、分母颠倒过来,再约分、整理。最后将条件等式变形,用一个字母的代数式来表示另一
个字母,带入化简后的式子求值。这是解决条件求值问题的一般方法。
解:
故原式
例4:已知a 、b 、c 为实数,且,那么
的值是多少?
分析:已知条件是一个复杂的三元二次方程组,不容易求解,可取倒数,进行简化。解:由已知条件得:所以即又因为所以
例5:化简:
解一:原式
x
x
x
x x
x x x
x x x x
x x x x x x x x x x
x x x x
x
x
4
3
2
4
2
3
2
2
2
3
2
2
3
2
324
1
3111113111111333
11244
()()()
()()()()()()
()()
解二:原式
说明:解法一是一般方法,但遇到的问题是通分后分式加法的结果中分子是一个四次多
项式,而它的分解需要拆、添项,比较麻烦;解法二则运用了乘法分配律,避免了上述问题。因此,解题时注意审题,仔细观察善于抓住题目的特征,选择适当的方法。
例1、计算:
解:原式
说明:分式运算时,若分子或分母是多项式,应先因式分解。
例2、已知:,则_________。
解:
说明:分式加减运算后,等式左右两边的分母相同,则其分子也必然相同,即可求出M。中考点拨:
例1:计算:
解一:原式
解二:原式
说明:在分式的运算过程中,乘法公式和因式分解的使用会简化解题过程。此题两种方法的繁简程度一目了然。
例2:若,则的值等于()
A. B. C. D.
解:原式
故选A
【实战模拟】
1. 已知:,则的值等于()
A. B. C. D.
2. 已知,求的值。
3. 计算:
4. 若,试比较A与B的大小。
5. 已知:,求证:。
【试题答案】
1. 解:
故选B
2. 解:
说明:此题反复运用了已知条件的变形,最终达到化简求值的目的。
3. 解:原式
说明:本题逆用了分式加减法则对分式进行拆分,简化计算。
4. 解:设,则
5. 证明:
,即
又
均不为零
12、分式方程及其应用
【知识精读】
1. 解分式方程的基本思想:把分式方程转化为整式方程。
2. 解分式方程的一般步骤:
(1)在方程的两边都乘以最简公分母,约去分母,化成整式方程;
(2)解这个整式方程;
(3)验根:把整式方程的根代入最简公分母,看结果是否等于零,使最简公分母等于
零的根是原方程的增根,必须舍去,但对于含有字母系数的分式方程,一般不要求检验。
3. 列分式方程解应用题和列整式方程解应用题步骤基本相同,但必须注意,要检验求得
的解是否为原方程的根,以及是否符合题意。
下面我们来学习可化为一元一次方程的分式方程的解法及其应用。
【分类解析】
例1. 解方程:
分析:首先要确定各分式分母的最简公分母,在方程两边乘这个公分母时不要漏乘,解完后记着要验根
解:方程两边都乘以,得
例2. 解方程
分析:直接去分母,可能出现高次方程,给求解造成困难,观察四个分式的分母发现
的值相差1,而分子也有这个特点,因此,可将分母
的值相差1的两个分式结合,然后再通分,把原方程两边化为分子相等的两个分式,利用分式的等值性质求值。
解:原方程变形为:
方程两边通分,得
经检验:原方程的根是
例3. 解方程:
分析:方程中的每个分式都相当于一个假分数,因此,可化为一个整数与一个简单的分数式之和。
解:由原方程得:
即
例4. 解方程:
分析:此题若用一般解法,则计算量较大。当把分子、分母分解因式后,会发现分子与
分母有相同的因式,于是可先约分。
解:原方程变形为:
约分,得
方程两边都乘以
注:分式方程命题中一般渗透不等式,恒等变形,因式分解等知识。因此要学会根据方
程结构特点,用特殊方法解分式方程。
5、中考题解:
例1.若解分式方程产生增根,则m的值是()
A. B.
C. D.
分析:分式方程产生的增根,是使分母为零的未知数的值。由题意得增根是:
化简原方程为:把代入解得,故选择D。
例2. 甲、乙两班同学参加“绿化祖国”活动,已知乙班每小时比甲班多种2棵树,甲班种60棵所用的时间与乙班种66棵树所用的时间相等,求甲、乙两班每小时各种多少棵树?
分析:利用所用时间相等这一等量关系列出方程。
解:设甲班每小时种x棵树,则乙班每小时种(x+2)棵树,
由题意得:
答:甲班每小时种树20棵,乙班每小时种树22棵。
说明:在解分式方程应用题时一定要检验方程的根。
6、题型展示:
例1. 轮船在一次航行中顺流航行80千米,逆流航行42千米,共用了7小时;在另一次航行中,用相同的时间,顺流航行40千米,逆流航行70千米。求这艘轮船在静水中的速度和水流速度
分析:在航行问题中的等量关系是“船实际速度=水速+静水速度”,有顺水、逆水,取水速正、负值,两次航行提供了两个等量关系。
解:设船在静水中的速度为x千米/小时,水流速度为y千米/小时
由题意,得
答:水流速度为3千米/小时,船在静水中的速度为17千米/小时。
例2. m为何值时,关于x的方程会产生增根?
解:方程两边都乘以,得
整理,得
说明:分式方程的增根,一定是使最简公分母为零的根
【实战模拟】
1. 甲、乙两地相距S千米,某人从甲地出发,以v千米/小时的速度步行,走了a小时后改乘汽车,又过b小时到达乙地,则汽车的速度()
A. B. C. D.
2. 如果关于x的方程
A. B. C. D. 3
3. 解方程:
4. 求x为何值时,代数式的值等于2?
5. 甲、乙两个工程队共同完成一项工程,乙队先单独做1天后,再由两队合作2天就完成了全部工程。已知甲队单独完成工程所需的天数是乙队单独完成所需天数的,求甲、乙两队单独完成各需多少天?
【试题答案】
1. 由已知,此人步行的路程为av千米,所以乘车的路程为千米。
又已知乘车的时间为b小时,故汽车的速度为
2. 把方程两边都乘以
若方程有增根,则
3. (1)分析:方程左边很特殊,从第二项起各分式的分母为两因式之积,两因式的值都
相差1,且相邻两项的分母中都有相同的因式。因此,可利用裂项,即用“互为相反数的和为0”将原方程化简
解:原方程可变为
(2)分析:用因式分解(提公因式法)简化解法
解:
因为其中的
经检验:是原方程的根。
4. 解:由已知得
的值等于2。
5. 设:乙队单独完成所需天数x天,则甲队单独完成需天。
由题意,得
经检验
答:甲、乙两队单独完成分别需4天,6天。
13、分式总复习
【知识精读】
【分类解析】
1. 分式有意义的应用
例1. 若,试判断是否有意义。
分析:要判断是否有意义,须看其分母是否为零,由条件中等式左边因式分解,即可判断与零的关系。
解:
即
或
中至少有一个无意义。
2. 结合换元法、配方法、拆项法、因式分解等方法简化分式运算。
例2. 计算:
分析:如果先通分,分子运算量较大,观察分子中含分母的项与分母的关系,可采取“分离分式法”简化计算。
解:原式
例3. 解方程:
分析:因为,,所以最简公分母为:,若采用去分母的通常方法,运算量较大。由于
故可得如下解法。
解:
原方程变为
经检验,是原方程的根。
3. 在代数求值中的应用
例4. 已知与互为相反数,求代数式
的值。
分析:要求代数式的值,则需通过已知条件求出a、b的值,又因为
,,利用非负数及相反w数的性质可求出a、b的值。
解:由已知得,解得
原式
把代入得:原式
4. 用方程解决实际问题
例5. 一列火车从车站开出,预计行程450千米,当它开出3小时后,因特殊任务多停一站,耽误30分钟,后来把速度提高了0.2倍,结果准时到达目的地,求这列火车的速度。
解:设这列火车的速度为x千米/时
根据题意,得
方程两边都乘以12x,得
解得
经检验,是原方程的根
答:这列火车原来的速度为75千米/时。
5. 在数学、物理、化学等学科的学习中,都会遇到有关公式的推导,公式的变形等问题。
而公式的变形实质上就是解含有字母系数的方程。
例6. 已知,试用含x的代数式表示y,并证明。
解:由,得
6、中考原题:
例1.已知,则M=__________。
分析:通过分式加减运算等式左边和右边的分母相同,则其分子也必然相同,即可求出M。
解:
例2.已知,那么代数式的值是_________。
分析:先化简所求分式,发现把看成整体代入即可求的结果。
解:原式
7、题型展示:
例1. 当x取何值时,式子有意义?当x取什么数时,该式子值为零?
解:由
得或
所以,当和时,原分式有意义
由分子得
当时,分母
当时,分母,原分式无意义。
所以当时,式子的值为零
例2. 求的值,其中。
分析:先化简,再求值。
解:原式
【实战模拟】
1. 当x取何值时,分式有意义?
2. 有一根烧红的铁钉,质量是m,温度是,它放出热量Q后,温度降为多少?(铁的比热为c)
3. 计算:
4. 解方程:
5. 要在规定的日期内加工一批机器零件,如果甲单独做,刚好在规定日期内完成,乙单
独做则要超过3天。现在甲、乙两人合作2天后,再由乙单独做,正好按期完成。问规定日期是多少天?
6. 已知,求的值。
【试题答案】
1. 解:由题意得
解得且
当且时,原式有意义
2. 解:设温度降为t,由已知得:
答:温度降为。
3. 分析:此题的解法要比将和后两个分式直接通分计算简便,它采用了逐步通分的方法。因此灵活运用法则会给解题带来方便。同时注意结果要化为最简分式。
解:原式
4.解:原方程化为
方程两边通分,得
化简得
解得
经检验:是原方程的根。
说明:解分式方程时,在掌握一般方法的基础上,要注意根据题目的特点,选用简便的方法,减少繁琐计算。
5. 分析:设规定日期是x天,则甲的工作效率为,乙的工作效率为,工作总量
为1
解:设规定日期为x天
根据题意,得
解得
经检验是原方程的根
答:规定日期是6天。
6. 解:
由(1)(2)解得
分式的化简与求值 1 已知2 310a a -+=,则代数式3 61 a a +的值为 . (“希望杯”邀请赛试题) 2 已知一列数1234567,,,,,,,a a a a a a a 且18a =,75832a =, 356 124234567 a a a a a a a a a a a a =====,则5a 为( ) A .648 B .832 C .1168 D .1944 (五城市联赛试题) 3 3(0)x y z a a ++=≠.求 222 ()()()()()() ()()() x a y a y a z a z a x a x a y a z a --+--+---+-+-. (宣州竞赛试题) 4 已知 1,2,3,xy yz zx x y y z z x ===+++求x 的值. (上海市竞赛试题) 5若 a b c d b c d a ===,则a b c d a b c d -+-+-+的值是 . (“希望杯”邀请赛试题) 6 若222 1998,1999,2000a x b x c x +=+=++=且24abc =,则111 c a b ab bc ac a b c ++--- 的值为 .
(“缙云杯”竞赛试题) 7 已知232325 x xy y x xy y +-=--,则11 x y -= . 8 如果111,1a b b c + =+=,那么1 c a +=( ) . A .1 B .2 C .12 D .1 4 (“新世纪杯”竞赛试题) 9 设有理数,,a b c 都不为0,且0a b c ++=,则 222222222 111 b c a c a b a b c +++-+-+-的 值为( ). A .正数 B .负数 C .零 D .不能确定 10.已知4360,270(0)x y z x y z xyz --=+-=≠,则222 222 23657x y z x y z ++++的值为( ). A .0 B .1 C .2 D .不能确定 11.已知211 x x mx =-+,则36 33 1x x m x -+的值为( ) A .1 B . 313m + C .2132m - D .2131 m + 12.设0a b c ++=,求222 222222a b c a bc b ac c ab +++++的值. 13.已知1ax by cz ===,求 444444 111111 111111a b c x y z +++++++++++的值. (“华杯赛”试题)
10、分式的运算 【知识精读】 1. 分式的乘除法法则 ; 当分子、分母是多项式时,先进行因式分解再约分。 2. 分式的加减法 (1)通分的根据是分式的基本性质,且取各分式分母的最简公分母。 求最简公分母是通分的关键,它的法则是: ①取各分母系数的最小公倍数; ②凡出现的字母(或含有字母的式子)为底的幂的因式都要取; ③相同字母(或含有字母的式子)的幂的因式取指数最高的。 (2)同分母的分式加减法法则 (3)异分母的分式加减法法则是先通分,变为同分母的分式,然后再加减。 3. 分式乘方的法则 (n为正整数) 4. 分式的运算是初中数学的重要内容之一,在分式方程,求代数式的值,函数等方面有重要应用。学习时应注意以下几个问题: (1)注意运算顺序及解题步骤,把好符号关; (2)整式与分式的运算,根据题目特点,可将整式化为分母为“1”的分式; (3)运算中及时约分、化简; (4)注意运算律的正确使用; (5)结果应为最简分式或整式。 下面我们一起来学习分式的四则运算。 【分类解析】
例1:计算的结果是() A. B. C. D. 分析:原式 故选C 说明:先将分子、分母分解因式,再约分。 例2:已知,求的值。 分析:若先通分,计算就复杂了,我们可以用替换待求式中的“1”,将三个分式化成同分母,运算就简单了。 解:原式 例3:已知:,求下式的值: 分析:本题先化简,然后代入求值。化简时在每个括号内通分,除号改乘号,除式的分子、分母颠倒过来,再约分、整理。最后将条件等式变形,用一个字母的代数式来表示另一个字母,带入化简后的式子求值。这是解决条件求值问题的一般方法。 解:
分式培优练习题 分式 (一) 一 选择 1 下列运算正确的是( ) A -40=1 B (-3)-1=3 1 C (-2)2=4 D ()-111 2 分式2 8,9,12z y x xy z x x z y -+-的最简公分母是( ) A 722 B 108 C 72 D 962 3 用科学计数法表示的树-3.6×10-4写成小数是( ) A 0.00036 B -0.0036 C -0.00036 D -36000 4 若分式652 2+--x x x 的值为0,则x 的值为( ) A 2 B -2 C 2或-2 D 2或3 5计算?? ? ??-+÷??? ?? -+1111112x x 的结果是( ) A 1 B 1 C x x 1+ D 1 1-x 6 工地调来72人参加挖土和运土,已知3人挖出的土1人恰好能全部运走,怎样调动劳动力才能使挖出的土能及时运走,解决此问题,可设派x 人挖土,其它的人运土,列方程 ①3172=-x x ②723x ③372 ④372=-x x 上述所列方程,正确的有( )个 A 1 B 2 C 3 D 4 7 在m a y x xy x x 1,3,3,21,21,12+++π中,分式的个数是( ) A 2 B 3 C 4 D 5 8 若分式方程x a x a x +-=+-321有增根,则a 的值是( ) A -1 B 0 C 1 D 2 9 若3,111--+=-b a a b b a b a 则的值是( ) A -2 B 2 C 3 D -3 10 已知 k b a c c a b c b a =+=+=+,则直线2k 一定经过( ) A 第1、2象限 B 第2、3象限 C 第3、4象限 D 第 1、4象限 二 填空 1 一组按规律排列的式子:()0,,,,4 11 38252≠--ab a b a b a b a b ,其中第7个式子是
1. 若,试判断是否有意义。 2. 计算: 3、解方程: 4. 已知与互为相反数,求代数式 的值。 5. 一列火车从车站开出,预计行程450千米,当它开出3小时后,因特殊任务多停一站,耽误30分钟,后来把速度提高了0.2倍,结果准时到达目的地,求这列火车的速度。 6. 已知,试用含x的代数式表示y,并证明。 6、中考原题: 例1.已知,则M=__________。 例2.已知,那么代数式的值是_________。 1. 当x取何值时,分式有意义?
3. 计算: 4. 解方程: 5. 要在规定的日期内加工一批机器零件,如果甲单独做,刚好在规定日期内完成,乙单独做则要超过3天。现在甲、乙两人合作2天后,再由乙单独做,正好按期完成。问规定日期是多少天? 6. 已知 ,求的值。 9、(6分)已知02 =-a a ,求1112421222-÷+--?+-a a a a a a 的值. 21、(6分)设23111 x A B x x ==+--,,当x 为何值时,A 与B 的值相等? 3、计算(1)?? ? ??--++-y x x y x y x x 2121 (2)4214121111x x x x ++++++- 6、若25452310 A B x x x x x -+=-+--,试求A 、B 的值. 16、已知c b a -=+,求?? ? ??++??? ??++??? ??+b a c c a b c b a 111111的值 17、已知12 --x x =0,则5412x x x ++= 18、设1=abc ,则=++++++++1 11c ca c b bc b a ab a 19、已知20032=+x a ,20042=+x b ,20052=+x c ,且6012=abc ,求 c b a ab c ac b bc a 111---++的值 20、已知31=+b a ab ,41=+c b bc ,51=+c a ac ,求ac bc ab abc ++的值