16.1 分式及其基本性质 综合提升讲义
一、分式的定义
针对分式的定义可以提出多种类型的问题。比如:如何区分整式与分式;分式何时有意义、无意义;分式取值情况等。其中分式的取值情况又包括:①分式值为0的条件;②分式的值何时为正;③分式的值何时为负等.
解题要领是:
分式有意义 分母不等于0
分式无意义 分母等于0
分式值为0 分子等于0,分母不等于0
分式值为正 分子、分母同号
分式值为负 分子、分母异号
二、分式的基本性质及其应用
1.分式的基本性质
(1)分式的基本性质由六部分组成:
①分式的分子与分母;②都乘以(或除以);③同一个;④不等于0的;⑤整式;⑥分式的值不变.
(2)类比思想是学习本章的重要思想方法.学习分式的基本性质可与分数的基本性质类比进行,可以按照下面的顺口溜记:
分数分式不相同,分数上下数值型;分式分母含字母,分数分式要分清;分式上下同除乘,除乘整式要非零;分式之值不改变,分式分母不为零.
2.分式基本性质的应用
分式的基本性质是分式变形的重要依据.主要用于以下几个方面:
(1)将分子、分母中各项的系数化为整数;
(2)改变分式的分子、分母中部分项的符号(比如:改变分式的首项系数的符号,改变分式的最高次项的符号等);
(3)符号化简:分式的分子、分母与分式本身的符号,任意改变其中的两个,分式的值不变;
(4)约分:根据分式的基本性质,把一个分式的分子和分母的公因式约去.
老师:约分是化简分式的一种手段,怎样进行分式的约分?
小刚:有些分式的分子与分母都是单项式,而有些分式的分子与分母中出现了多项式,约分时步骤应有所不同.
小明:分子与分母都是单项式时,分子与分母的系数约去最大公约数,字母则约去分子与分母中相同字母的最低次幂.
小勇:若分子与分母中有多项式,不方便直接约分,这时先将多项式分解因式,转化为乘积的形式,再约分.
老师:约分后,分式的分子与分母应没有公因式,化成最简形式.
三、探究活动
问题:分式何时不能约分?
探究:学习了分式及其基本性质以后,
感受到分式的约分为我们带来了很大的方便,但分式并不是在什么情况下都能约分,下面从以下几个方面来探究:
1.判断分式概念时不能约分。比如:判断是整式还是分式,若将其约分。根据x-1是整式,因而判断也是整式是错误的.因为判断一个代数式是否是分式,应根据分式的定义,分母中有没有字母是判断分式的关键,本题所给的式子分母中有字母,直接判断为分式·
2.确定分式有、无意义及值为零的条件时不能约分.比如:x为何值时,有意义?
有些同学按下面的解法错解成:,由分母x-l≠0,得x≠1,即当x≠1时,有意义。
事实上,由于约分使分式分母中的取值范围扩大,由原来的x≠O且x≠1扩大为x≠1.
3.判断两个分式是否相等时不能约分.比如:判断与是否相等。若按下面的方法约分后再判断是不对的:
∵ ∴与值相等·
事实上,这两个分式的字母取值范围不同,一定是不同的分式.
结论:一般的说,分式的分子与分母约去的如果是一个具体的数,在很多情况下可以约分,如果分子、分母约去的是一个含有字母的整式,有些问题可以约分,有些则不能.
【点石成金】
例1、若分式的值为0,必须分子为0,即x2-x=0,解得,x=0,x=1。
但当x=1时,分母-1=0,所以x≠1;
当x=0时,分母-1=0-1≠0,
因此使分式的值为0的x的值是0.
答案:0
点拨:要使一个分式的值为0,需满足两个条件:
(1)分子为0;(2)分母不为0.这两个条件同时成立.这类题有两种解法:(1)解这个不等式;(2)先求分子=0的x值,再代入分母中验证.
例2、(1)当x_________时,分式的值为正;
(2)当x________时,分式的值为负;
(3)当x_________时,分式的值为-1.
分析:在(1)、(2)两个问题中,可根据有理数相除的符号法则“同号得正,异号得负”解决;(3)分式值为-1,说明分式的分子、分母互为相反数.
解:(1)∵6与2x-4同号,
∴2x-4>0.∴x>2.
(2)5x2+4>0,
∴x-l<0.∴x<1.
(3)由题意得:x-1=-(3x-2),
x=。
点拨:分式的值为正,要求a,b 同号;分式的值为负,要求a,b异号;分式=l要求a=b≠0;分式=-l要求a=-b≠0.
例3、不改变分式的值,使分式的分子、分母都不含有负号:
(1);(2)-。
分析:因为这两个分式的分子、分母都有负号,可以分子、分母同乘以-l;此外由于分式(两式相除)中也适用有理数相除的符号法则“同号得正,异号得负”,因而也可以利用符号法则化简符号.
解:(1);(2)-
点拨:分式符号变化规律可以简记为:“分子分母双其反,分式符号不会变;若是其中之一变,分式符号定取反.”
例4:约分:.
分析: 分式中的(m-3)与3-m互为相反数,即m-3=-(3-m),所以约分后要改变符号.
解:
点拨:在进行分式的约分时,要注意约分前后符号的变化,约分时也可先确定分式的符号.
例5、下列分式从左到右的变形是否正确?
(1);(2)。
解析: (1)从左到右的变形是分子、分母同乘以x,因为x有可能是0.因此变形错误;(2)是将(1)的变形倒过来,从左到右分子、分母同除以x,可是已知分式,即x2-3x≠0。因而x≠0,符合分式的基本性质,是正确的。
答案(1)错误;(2)正确.
点拨:利用分式的性质对分式进行变形时,如果分子、分母同乘(或除以)的整式含有字母.那么这个整式可能是0,因此用性质时应加以注意.
例6、若分式的值为整数。求整数a的值.如果求正整数a,应如何求解?
分析: 由于,当分式的值为整数时,分母应是分子的约数.
解: 因为,所以a+1是3的约数a+1=l或-1或3或-3,
解得,a=0或-2或2或-4.并且对于a的这四个值原分式总有意义(分母不等于0),若a是正整数,a=2.
点拨:一个分式的值为整数时,分母是分子的约数.
例7、写出三个最简分式,使它们的分母都是6x2y。
这类题不仅考查了分式的基本性质,最简分式、约分等方面的知识,而且考查了学生的逆向思维,是近年来中考题中,颇受青睐的一种题型。
解:;;。
点拨:这类题答案较多,写出的答案只要符合条件:(1)最简分式;(2)分母都是6x2y即可。
【基础练习】
1.判断下列有理式中哪些是整式,哪些是分式?
,,,,.
2.认真分析下表:
时间(小时) 路程(千米)
提速前 2 s
提速后 m n+p
(1)用含有字母的式子,表示列车提速前后的速度;
(2)上面所得到的两个式子有什么共同点?又有什么不同点?
(3)这两个式子哪个是整式?哪个是分式?
3.梯形的面积为s,上底是a,下底是b,则高可表示为________;当s=10,a=2,b=3时,它的高是________。
4.x取何值时,分式有意义?
5.“x取何值时,分式的值为0”。学习了分式后,小明采取了下面的做法:
解:∵分式=0,∴x2一1=0 ∴x=1或x=-1。
请你分析一下,有错误吗?
6.利用分式的基本性质,可将分式在值不变的情况下进行变形.请你根据分式的基本性质填空:
(1);(2);(3)
7.将下列分式约分:
(1); (2).
参考答案:
1.整式式有,,;分式有,。
本题主要是考查分式的定义,分母中有字母是判断分式的关键,注意:π是数不是字母.
2.(1)提速前:千米/小时;提速后:千米/小时。
(2)共同点:都是形如的式子;不同点:的分母中不含字母,的分母中含有字母。
(3)是整式,是分式。
3. 4
4.当x+5≠0,即x≠一5时,分式有意义。
判断一个分式是否有意义,看其分母是否为零
5.判断一个分式的值为0,不仅要求分子为0.而且还要求分母不为0.小明在做题时,只考虑了分子为0,没有考虑分母不为0,所以是错误的.
6.(1) 2b 根据分式基本性质分子、分母同除以a。
(2)a-b 根据分式基本性质分子、分母同除以(a+b)。
(3)2nx 根据分式基本性质分子、分母同乘以n;且n≠0。
7.(1);(2)