9.1分式及其基本性质
一、教学目的
1.使学生理解分式的意义,会求使分式有意义的条件。
2.使学生掌握分式的基本性质并能用它将分式变形。
二、教学重点、难点
重点:分式的意义及其基本性质。
难点:分式的变号法则。
三、教学过程
引言:我们已经学过了整式,知道可用整式表示某些数量关系;学习了整式四则运算,在此基础上学习了一元一次方程的解法和列方程解应用题,但是有些数量关系,只用整式表示是不够的。
例题:甲、乙两人做某种机器零件。已知甲每小时比乙多做6个,甲做90个所用的时间与乙做60个所用的时间相等。求甲、乙每小时各做多少个?
分析:设甲每小时做x个零件,那么乙每小时做(x-6)个。甲做90个所用的时间是90÷x(或)小时,乙做60个的用的时间是[60÷(x-6)](或)小时,根据题意列方程
=
可以看出、都不是整式。列出的方程也不是已学过的方程。学习本章内容就可以正确认识这样的式子及方程,从而解决问题。
1.分式
在算术里,两个数相除可以表示在分数的形式。分数中的分子相当于被除数,分数中的分母相当于除数。因为零不能做除数,所以分数中的分母不能是零。
在代数里,整式的除法也有类似的表示。如前面的例题中,(90÷x)小时可表示成小时,[60÷(x-6)]小时可表示成小时。
又如n公顷麦田共收小麦m吨,平均每公顷产量(m÷n)吨,可用式子吨表示。
再如轮船的静水速度为a千米/小时。水流速度为b千米/小时,轮船在逆流中航行s千米所需时间[s÷(a-b)]小时,可用式子小时表示。
、、、的分母中都含有字母。
一般地,用A、B表示两个整式,A÷B可以表示成的形式。如果B中含有字母,式子叫做分式。基中A叫做分式的分子,B叫做分式的分母。可见,上列各工都是分式。
由分子的意义可以知道:
(1)分式是两个整式的商。其中分子是被除式,分母是除式。在这里分数线可理解为除号,还含有括号的作用。
(2)分式的分子可以含字母,也可以不含字母,但分母必须含字母。式子、、都不是分式,因为它们的分母都没有字母。
(3)在分式里,分母代数式的值随式中字字母取值的不同而变化。字母所取的值有可能使分母为零。因为分式的分母相当于整式除法的除式,所以分母如果是零,则分式没有意义。因此在分式中,分母的值不能是零,例如在里,x≠0;在里,a≠b。
例1 当x取什么值时,下列分式有意义?
(1); (2)。
解:(1)由x-2≠0得x≠2,即当x≠2时,分式有意义。
(2)由4x+1≠0得x≠时,分式有意义。
当x是什么数时,分式的值是零?
解:由分子x+2=0,得x=-2。而当x=-2时,分母2x-5=-4-5≠0,所以当x=-2时,分式的值是零。
问题:
(1)分式的值为零就是分式没有意义吗?
(2)只要分子的值是零,分式的值就是零吗?以为例回答此题。
2.分式的基本性质
我们知道,分数基本性质是:分数的分子与分母都乘以(或除以)同一个不等于零的数,分数的值不变。
分数的基本性质是约分、通分和化简繁分数的理论根据。
分式也有类似的性质,就是
分式的分子与分母都乘以(或除以)同一个不等于零的整式,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。
分式的基本性质是分式变号法则。通分,约分及化简繁分式的理论依据。就是说,分式的基本性质是分式恒等变形的理论依据。
例1 下列等式的右边是怎样从左边得到的?
(1); (2).
解:(1)∵c≠0, ∵x≠0,
∴, ∴.
例2 填空:
(1); (2).
解:(1)∵a≠0,
∴,即填a2+ab。
(2)∵x≠0,
∴,即填x。
例3 不改变分式的值,把下列各式的分子与分母中各项的系数都化为整数。
(1); (2).
解:(1).
(2).
例4 不改变分式的值,使下列分式的分子和分母都不含“—”号:
(1); (2); (3).
解:(1).
(2).
(3).
注意:根据分式的意义和基本性质可以归纳得:分子的分子、分母与分式本身的符号,改变其中任何两个,分式值不变。
例5 不改变分式的值,使下列分式的分子与分母的最高次项的系数是正数:
(1); (2); (3).
解:(1).
(2).
(3).
注意:
(1)根据分式的意义,分数线代表除号,又起括号的作用。
(2)添括号法则:当括号前添“+”号,括号内各项的符号不变;当括号前添“—”号,括号内各项都变号。
四、需要注意的几个问题
1.要特别注意分式中作为分母的代数式的值不得为零的教学。在分数里,分数的分母是一个具体的数,是否为零一目了然;而在分式里,要明确其是否有意义,就必须分析,讨论分母中所含字弱不能取哪些值,以避免分母的代数式的值为零。
2.从回忆算术里分数的基本性质再用类比的方法得出分式的基本性质:
.
从形式上看,分数的基本性质和分式的基本性质同乎是一样的,学生接受起来不会有什么困难,但是要学生真正理解和掌握,还需要进行更深入的分析和各种基本的训练。
首先应引导学生认识到分式的基本性质中的A、B、M表示整式。随着知识的扩充,A、B、M还可代表任何代数式。
其次要强调M≠0。在算术中讲到分数基本性质时,虽然也强调M≠0,但实际上不可能用零去乘(或除)分数的分子与分母,所以这个条件常常被子忽略了,而在代数中,M是一个含字母的代数式。由于字母的取值可以是任意的,所以就有M=0的可能性。因此,当我们应用这个性质时,都应考查M这个代数式的值是否为零,养成随时注意是在怎样的条件下应用这个性质的习惯。
3.分式的变号规律是由两条法则概括而成的。第一条:分子和分母同时改变符号,分式的值不变。这一条是根据分式的基本性质推导出来的。第二条:只改变分子(分母)的符号,分式本身的符号也要改变,分式的值才不变。这一条用分式的基本性质是推导不出来的。根据分式的意义,分式表示两个整式相除,所以教科书写道:有理数除法的符号法则“同号得正,异号得负”,在分式(两式相除)中同样适用。
分式的变号规律在分式变形中经常用到,学生对此又极容易出现错误,所以要给予足够的重视。