10.1 分式 教学设计
1.教学内容
本节内容选自北京版2024八年级上册《分式及其性质》10.1,围绕“分式的概念”“分式有意义条件”及“分式值为零条件”展开,强调分母中含字母时的取值限制。
2.内容解析
在整式除法 () 中,若 含有字母,则形成分式。学生需从“整式分母不含字母”转变到“分式分母含字母且不能为零”的新认识,并通过列分式模型解决实际问题。
1.教学目标
了解分式的概念。
掌理解分式有意义的条件及分式值为零的条件。
能熟练地求出分式有意义的条件及分式值为零的条件。
2.目标解析
通过对比整式与分式,明确分母含字母时的取值限制。
借助列方程思想,掌握求分式值为零的步骤并体会验证分母不为零的重要性。
结合实际情境,培养用分式表达与解决问题的建模能力。
八年级学生已具备整式运算和简单方程的基础,对分母含字母的约束却较陌生。需结合典型例题,突出“分母≠0”与“分子=0”在判断分式意义与零值时的关键作用,帮助学生形成清晰的分式概念与应用技能。
知识回顾:
请同学们观察下列代数式:
这些都属于单项式;
这些都属于多项式。
总结:整式的分母不含字母。
探究点1:分式的概念与有意义的条件
1.从两个整数相除可写成分数形式,到两个整式相除可类似写成 :
两个整数相除: 等。
两个整式相除:如 等。
2.生活情境:某街心公园,园林设计师计划修建一个面积为100㎡的长方形花坛。如原计划花坛的长是am,现决定延长15m,那么面积不变的情况下,现在的宽用代数式怎么表示?
两个整数相除,可以表示成分数形式 ;两个整式相除时,也可以表示成类似的形式。这样,上面的问题中,花园的宽可以表示为:
由此引出“除法运算在代数式中的表示”,并让学生思考:当分母中含有字母时,是否仍是整式?这将引导我们进入分式的学习。
3.如果分母含有字母,如 ,观察这些分式有什么特点?
分子、分母均为整式;
分母中含有字母时,为保证分式有意义,分母必须不为零。
师生活动
教师提问:在代数式 等式子中,字母取值有什么限制?
学生分组讨论:
。
。
。
教师强调:要使分式有意义,分母不能为 0。
小结
一般地,用A、B表示两个整式,A÷B(B≠0)可以表示为.如果B中含有字母,那么(B≠0)叫作分式。其中A叫作分式的分子,B叫作分式的分母。
分式有意义的条件:分母 。
整式和分式统称为有理数。
【设计意图】
通过师生讨论,学生主动归纳出“分母不为 0 才有意义”这一关键条件,培养自主探究与表达能力。
例题巩固
例1:一项工程,由某建筑公司单独完成需要 天,那么该建筑公司每天完成全部工程的多少?
工作效率 = 工作总量 ÷ 时间 → 。由于 ,这是分式。
北京到上海的路程约为 ,如果火车速度为 ,那么从北京到上海需要多少小时?
时间 = 路程 ÷ 速度 → 。由于 ,这是分式。
在北京召开的第24届国际数学家大会的会标取材于我国古代数学家赵爽(汉末三国初)的《勾股圆方图》.其中的“弦图”是由四个相同的直角三角形与中间的小正方形拼成的一个大正方形(图10-1).如果直角三角形的两直角边分别为a,b(a>b),那么请写出这四个直角三角形的面积之和与小正方形的面积之比.
四个相同直角三角形面积和:;
中间正方形面积:^2;
要求的比:^2},由于 ,该式是分式。
总结 ^2} 均为分式。
形如(B≠0)的式子, 判断是否为分式时,
1.看分母是否含有字母;
2.式子中含有多项时,若其中有一项分母含有字母,则该式也为分式,如:1+
注意含有π的式子,π是常数.
【设计意图】
通过三个常见情境的列式,帮助学生熟练运用分式表示实际问题,进一步理解分式定义及其有意义的条件。
例2 当 取何值时,下列分式有意义?
;
解析步骤
分式有意义 分母 。
令 ,排除 ,其余皆有意义。
令 ,排除 ,其余皆有意义。
答案总结
当 时, 有意义;
当 时, 有意义。
【设计意图】
结合分母不为零的要求,帮助学生进一步体会分式有意义的本质条件,加深对“变量取值限制”的理解。
【方法技巧】只有当分母不等于零时,式子才有意义.
一般地,称一个式子为分式时,就隐含了使分母不等于零的条件.我们约定,本书在讨论分式的问题时,不再注明使分母不等于零的条件.
探究点2:分式值为零的条件
思考与交流
师生活动1
教师演示:如果分式 ,怎样确定x的取值?
学生分组讨论:
分子 ;
但当 时分母也 ,导致分式无意义,故该分式不能等于 0。
教师总结:只有当分子为 0 而分母不为 0,分式才为零。
【设计意图】
通过鲜明的“错误示例”讨论,帮助学生牢固掌握分式值为零的判断方法,并锻炼逻辑推理能力。
师生活动2
师生回顾:一个分数 的值为零时,分子必须为零,且分母不等于零。
迁移到分式:形如 ,要使其值为零,需要 且 。
例题巩固
例3 当 取何值时,分式 的值等于零?
解析步骤
分式值为零 分子 且分母 ;
;同时 ;
综上:当 且 ,分式值为零,满足题意。
答案总结 时,。
【设计意图】
通过分式值为零的经典求解过程,让学生巩固“分子=0,分母≠0”的原则,掌握完整的分式求值思路。
【归纳总结】
分式值为零的条件及求法:
(1)条件:分子为0,分母不为0.
(2)求法:①利用分子等于0,构建方程.
②解方程求出所含字母的值.
③代入验证:将所求的值 代入分母,验证是否使分母
为0,若分母不为0,所求的值使分式值为0;否则,应
舍去.
【整体教学设计意图】
以实际情景和已有认知(整式特征)导入,激发学生兴趣,明确学习方向;
分层探究“分式的概念、有意义的条件、分式值为零的条件”,逐步建立分式的系统认知;
通过例题与生活联系,渗透“现实问题→数学抽象→概念形成”的核心素养理念,让学生在应用中加深理解;
师生互动、分组讨论和典型例题练习相结合,培养学生的发散思维与合作探究能力。
1. 下列代数式中,属于分式的有( C )
A.
B.
C.
D.
2. 当 时,分式的值( A )
A. 没有意义
B. 等于零
C. 等于
D. 等于
3. 当 为任意实数时,下列分式一定有意义的是( B )
A.
B.
C.
D.
4. 已知,当 时,分式 的值等于 ,则 .
5. 列式表示下列各量:
某村有 个人,耕地 ,则人均耕地面积为 .
的面积为 , 边的长为 ,则高 为 .
一辆汽车 h 行驶了 km,则它的平均速度为 km/h;一列火车行驶 km 比这辆汽车少用 h,则它的平均速度为 km/h.
6. 在分式 中,当 为何值时,分式有意义? 分式的值为零?
答:当 时,该分式有意义;当 时,该分式的值为零.
7. 分式 的值能等于0吗?说明理由。
答:不能.因为必须 ,而 时,分母 ,分式无意义.
分式的概念
── 用A、B表示两个整式,A÷B → 分式
分式的有意义条件
── B≠0
分式的值为零的条件
── A=0且B≠0
典例:
列式判定分式
求分式有意义的取值范围
分式值为零的求解步骤
小结
── 强调分母限制与分子零的结合
设计意图:以概念-条件-例题-小结为结构,板书层次分明,便于师生在课堂上及时掌握知识要点与训练路径。
课本第10章“分式”相关练习:
完成“判断整式与分式”题目,明确分母含字母是分式;
求分式有意义的条件;
求分式值为零的条件及对应字母取值。
拓展:根据生活中分数形式的应用(如速度、密度、单价等)自主设计一道情境题,并写出相应的分式表达式。
设计意图:作业覆盖基础巩固(判断与条件)与思维拓展(自编情境),引导学生在真实背景中体会分式与分母非零的必要性。