分式运算典型例题精解2
分式性质及运算
【基础精讲】 一、分式的概念
1、正确理解分式的概念: 【例1】有理式(1)
3xy11x2xy
; (2); (3); (4);(5);(6)
3x-1x2xy
1
中,属于整式的有: ;属于分式的有: 。.
2、判断分式有无意义关键是看分母是否为零. (1) 例如,当x为 时,分式错解:x3时原分式有意义. (2) 不要随意用“或”与“且”。
x2有意义.
x2x3例如 当x____
时,分式错解:由分母
,得
有意义?
3、注意分式的值为零必受分母不为零的限制.
x1x1x21
当x 时,分式有意义.当x 时,分式无意义.当x 时,分式值为0.
x-1x-1x-1
二、分式的基本性质:
1、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. (1) 分式的基本性质是分式恒等变形的依据,它是分式的约分、通分、化简和解分式方程
基础,因此,我们要正确理解分式的基本性质,并能熟练的运用它.理解分式的基本性质时,必须注意:
①分式的基本性质中的A、B、M表示的都是整式. ②在分式的基本性质中,M≠0.
③分子、分母必须“同时”乘以M(M≠0),不要只乘分子(或分母).
④性质中“分式的值不变”这句话的实质,是当字母取同一值(零除外)时,变形前后分式的值是相等的。但是变形前后分式中字母的取值范围是变化的. (2)注意:
①根据分式的基本性质有:分式的分子、分母与分式本身的符号,改变其中任何两个,分
式的值不变.
②分式的基本性质是一切分式运算的基础,分子与分母只能同乘以(或除以)同一个不等于零的整式,而不能同时加上(或减去)同一个整式 【例3】下列变形正确的是( ).
ababababaaabab
; B C D
ababccbcbcabab
5x
【例4】 如果把分式中的x,y都扩大3倍,那么分式的值一定( ) .
2xy
AA.扩大3倍 B.扩大9倍 C. 扩大6倍 D.不变 2、约分
约分是约去分式的分子与分母的最大公约式,约分过程实际是作除法,目的在于把分式化为最简分式或整式,根据是分式的基本性质.
bababa2b2
【例5】(1)化简2的结果为( )A. B. C. D.b
aaaaab(2)化简
xxyyxy2y
的结果()A.B.C.D.
x2 x2 x2 x2x24x4
x26x9x3x3x29x29
(3)化简的结果是()A.B. C.D.
2x62 222
3、通分
通分的依据是分式的基本性质,通分的关键是确定最简公分母.最简公分母由下面的方法确定:
(1)最简公分母的系数,取各分母系数的最小公倍数; (2)最简公分母的字母,取各分母所有字母的最高次幂的积; 三、分式的运算 1、分式运算时注意:
(1)注意运算顺序.例如,计算计算的法则进行.错解:原式
11a
,应按照同一级运算从左到存依次(3a)
1a3a
11 (1a)21a(1a)
(2)通分时不能丢掉分母.例如,计算
x
x1,出现了这样的解题错误:原式x1
=xx11.分式通分是等值变形,不能去分母,不要同解方程的去分母相混淆; (3)忽视“分数线具有括号的作用”:分式相减时,若分子是多项式,其括号不能省略. (4)最后的运算结果应化为最简分式.
2、分式的乘除
注意分式的乘除法应用关键是理解其法则. (1)先把除法变为乘法;
(2)接着对每个相乘的分式的分子、分母进行因式分解,当然有乘方运算要先算乘方,然后同其它分式进行约分;
(3)再把每个分式的分子与分子相乘、分母与分母相乘; (4)最后还应检查相乘后的分式是否为最简分式. 3、加减的加减
1)同分母分式加减法则:分母不变,分子相加减。 2)异分母分式加减法则:
运算步骤:①先确定最简公分母;②对每项通分,化为分母相同; ③按同分母分式运算法则进行;④注意结果可否化简,化为最简. 4、分式的混合运算
注意分式的混合运算的顺序:先进行乘方运算,其次进行乘、除运算,再进行加、减运算,遇有括号,先算括号内的.如果分式的分子或分母中含有多项式,并且能分解因式,可先分解因式,能约分的先约分,再进行运算.
a241x2
a2x2; 【例6】计算:(1); (2)a2a2x2x42x1(3)1 (4)已知113,则代数式2x14xy2y的值 2
xx2x2xxyx2xyy
【分类解析】
一、分式运算的几种技巧
1、先约分后通分技巧例1 计算x23x2+x24
分析:不难发现,两个分式均能约分,故先约分后再计算
x(x2)x1x解:原式=(x1)(x2)+(x2)(x2)=x2+x2=x2 221
2、分离整数技巧例2 计算x23x2-x25x6-x24x3
分析:两个分式的分子、分母不能约分,如把分子突出分母,分离整数方法可使计算化简。
(x23x2)1
解:原式=
(x25x6)1
-
x23x2x25x6
-x24x3
111
=1+x23x2-1-x25x6-x24x3
=(x1)(x2)-(x2)(x3)-(x1)(x3)
x3(x1)(x2)=(x1)(x2)(x3)=(x1)(x2)(x3)=-(x1)(x2)(x3)
3、裂项相消技巧例3 计算x(x1)+(x1)(x3)+(x3)(x6) 11
分析:此类题可利用n(nm)=m(n-m)裂项相消计算。 111311解:原式=(x-x1)+2(x1-x3)+3(x3-x6)
61=x-x6=x(x6)
2114、分组计算技巧例4 计算a2+a1-a1-a2
分析:通过观察发现原式中第一、四项分母乘积为a-4,第二项、第三项分母乘积为a-1,采取分组计算简捷。
2
2
解:原式=(a2-a2)+(a1-a1)
4=a24+a21=(a24)(a21)
1
5、变形技巧例5 已知x-3x+1=0,求x+x2的值。
2
2
1
分析:将已知两边同除以x(x≠0)可变出x+x,然后利用完全平方公式的逆用可求出
x+x2的值。
2
解:由x-3x+1=0,两边同除以x(x≠0),得
2
11x-3+x=0,即x+x=3
22
所以x+x2=(x+x)-2=3-2=7
2
二、分式求值中的整体思想
例1 若分式
112
的值为,则的值为( )
44y26y12y23y7
11 D、
57122
解:由已知=得2y+3y+7=8 2
2y3y74
1122
2y+3y=1,4y+6y=2所以==1,故选A。
4y26y121
A、1 B、-1 C、-例2 已知
114a3ab4b+=4,则= 。 ab3a2ab3b
分析:由已知可得到a+b与ab的关系式,所求式通过分解因式可得到用a+b与ab的表达式,然后将a+b用ab代换即可求出所求式的值。
解:由已知得
ab
=4 ∴a+b=4ab ab
194a3ab4b44ab3ab4(ab)3ab
===-
3a2ab3b3(ab)2ab34ab2ab10
点评:本题还可以将所求式分子、分母同除以ab得到
441134()3baab= 33112()2baab
然后将已知式代入求值,这种方法也是常用的一种方法。
a2
例3 已知a-3a+1=0,求4的值。
a1
2
解:由已知a-3a+1=0知a≠0,将已知等式两边同除以a得a-3+
2
11=0,∴a+=3 aa
121a4121a22
所以=a+=(a+)-2=3-2=7∴=
aa2a2a417
点评:①所求式的倒数与已知式有联系时,先求所求式的倒数,再得所求式。
112
=(a±)2这一变换在以后经常用到同学们务必掌握。 2
aa
111111111abc
例4 已知+=,+=,+=,求的值。
ab6bc9ac15abacbc
②a±
2
分析:将所求式分子、分母同除以abc可得到
1
,只要将已知式变换出
111abc
111
++即可。 abc
解:因为
2(∴
111111111+=①,+=②,+=③,将①、②、③左、右分别相加,得 ab6bc9ac15111111++)=++ abc6915
11131180abc1++= 所以==
111abc18031abacbc
cba
(
例5 有一道题:“先化简再求值:
x12x1
2)2,其中x=
x1x1x1
小明做题时把“x=
你通过计算解释这是怎么回事?
解析:首先对原分式进行化简,再根据化简结果说理.
x12x1(x1)22x(2)2(x21)(x1)22xx21. x1x1x1(x1)(x1)
因为当x2008和x
2008时, x21的值都是2009,所以小明把
“x=
,计算结果也是正确的.
例6 已知x-3x+1=0,求x+x2的值。
2
2
分析:将已知两边同除以x(x≠0)可变出x+x,然后利用完全平方公式的逆用可求出
x+x2的值。
2
解:由x-3x+1=0,两边同除以x(x≠0),得
2
111222
x-3+x=0,即x+x=3所以x+x2=(x+x)-2=3-2=7
三、分式运算新型题
例2 请利用
1m3
和2这三个分式组成一个算式,来表示其中两个分m3m3m9
式的商减去第三个分式的差,并化简.
解析:本题为开放性问题,答案不唯一.按题目的要求可得到10多个不同的算式,选
取其中一个进行化简即可,但一般应选择一个计算较简便的算式,以减少运算量,提高正确率.
如,
3m113m3
÷-=
m3m29m3m3(m3)(m3)m
133m1,等等. ==
m(m3)m3m(m3)m
温馨提示:这类开放型问题有利于思维能力和创新意识的培养,已成为各类考试的热点,但所考查的知识却是我们所熟悉的. 例3 先化简代数式
12a
,然后选取一个合适的a值,代入求值. ÷2..a4a2a2
解析:本题用“合适”二字设置了一个“陷阱”,解题时必须明确“合适”在题中的含义,即选取的a的值不但要使原式有意义,而且还要尽量使运算简便.
原式=
a(a2)2(a2)
(a24)=a(a2)2(a2)a24.
(a2)(a2)
由题意知,a的值不能取2和-2,所以当a=0时,原式=4.
温馨提示:本题既检测了同学们分析问题的能力,又考查了识别隐含信息的能力,题目的形式也体现了鼓励解题者的主动参与意识.这类题目也是近年出现的热点题型,为我们提供了较为广阔的思考空间,但所选字母的值应保证原式有意义,以防掉入解题“陷阱”.
一、开放性问题
例1在下列三个不为零的式子 x24,x22x,x24x4中,任选两个你喜欢的式子组成一个分式是 ,把这个分式化简所得的结果是 .
分析:此例是答案不唯一的开放题,分式由学生自主构造,题型新颖活泼,呈现出人性化与趣味化.
解:本题存在6种不同的结果,任选其一即可.
x2x24x2
,,(1)2;(2)2; xx2x2xx4x4xx22xx,,(3)2; (4)2; x2x2x4x4x4x24x4x2x24x4x2,,(5);(6) .
xx2x22xx24
x24
x22x
说明:其实解决本题的关键就是分式的约分,但它又不完全等同于分式的约分,它需要我们先构造出分式后再约分,让我们在分析探索后解决问题,而不是直接把问题摆在我们面前.
二、探索运算程序
例2任意给定一个非零数,按下列程序计算,最后输出的结果是( )
A.m B.m
2
C.m+1 D.m-1
分析:本题设计新颖,意在创新,明确计算程序是正确解答本题的前提.
mm1m2m
2=m-1+2=m+1,故2,化简:原式= 解:计算程序可表示为:
mm
选C.
说明:这是一道比较容易的题,但要注意其运算的顺序,否则就会出现错误的答案. 三、自选数值求解 例3化简1
x1
,并选择你最喜欢的数代入求值. 2
x1xx
分析:这是近年来出现的一种新题型,具有一定的灵活性。此题从难度上来说并不大,但是要注意混合运算的运算顺序,运算结果要化成最简形式.在选取x的数值时,一定要保证原式有意义,而且尽量使运算简便为好.
解:原式
1x(x1)x1x1
x,当x=2时,原式=-2.
1x1x(x1)x1
说明:这里的x不能取0与1,否则分母的值为0,原式就没有意义了. 四、运算说理题
x24x4x22x1
1的值”时,例4在解题目:“当x1949时,求代数式
x24x2x
聪聪认为x只要任取一个使原式有意义的值代入都有相同结果.你认为他说的有理吗?请
说明理由.
分析:本题是说理型试题,有很强的创新性,但将其转化为代数式的化简与求值,解决问题就很方便,同时要注意说的“理由”要充分合理.
解:聪聪说的有理.
11x24x4x22x1(x2)2x21
11 1 1xxx24x2x(x2)(x2)x(x2)x
∴只要使原式有意义,无论x取何值,原式的值都相同,为常数1.
说明:解决此类问题,首先要化简所给的代数式,然后再根据化简的结果去解释题目所问的问题.
先观察下列等式,然后用你发现的规律解答下列问题.
11
1 122111
2323
111
3434
┅┅
(1) 计算
11111 . 1223344556
(2)探究示)
(3)若 解:(1)
1111...... .(用含有n的式子表122334n(n1)
171111......的值为,求n的值.
35133557(2n1)(2n1)
5n
(2) 6n11111......(3) 133557(2n1)(2n1)
[1**********]
) (1)()()+ ┄ +(
22n12n123235257
11n
)==(1
22n12n1n17由= 解得n17 2n135
=
经检验n17是方程的根,∴n17
【精练】计算:
【分析】本题中有四个分式相加减,如果采用直接通分化成同分母的分式相加减,公分母比较复杂,其运算难度较大.不过我们注意到若把前两个分式相加,其结果却是非常简单的.因此我们可以采用逐项相加的办法.
【解】
=
=
=
1.顺次相加法例1
:计算:
【分析】本题的解法与例1完全一样.
【解】=
=
=
2.整体通分法【例2
】计算:
【分析】本题是一个分式与整式的加减运算.如能把(-a-1)看作一个整体,并提取“-”后在通分会使运算更加简便.通常我们把整式看作分母是1的分式.
【解】=
=.
3.化简后通分
分析:直接通分,极其繁琐,不过,各个分式并非最简分式,有化简的余地,显然,化简后再通分计算会方便许多.
4.巧用拆项法
例4
计算:.
分析:本题的10个分式相加,无法通分,而式子的特点是:每个分式的分母都是两个连
续整数的积(若a
是整数),联想到,这样可抵消一些项.
解:原式=
=
=
5.分组运算法
=
例5
:计算:
分析:本题项数较多,分母不相同.因此,在进行加减时,可考虑分组.分组的原则是使各组运算后的结果能出现分子为常数、相同或倍数关系,这样才能使运算简便.
解:
=
=
=
=
=
【错题警示】
一、 错用分式的基本性质
例1
化简
错解:原式
分析:分式的基本性质是“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”,而此题分子乘以3,分母乘以2,违反了分式的基本性质.
正解:原式
二、 错在颠倒运算顺序
例2
计算
错解:原式出现错误.
分析:乘除是同一级运算,除在前应先做除,上述错解颠倒了运算顺序,致使结果
正解:原式三、错在约分
例1 当
为何值时,分式
有意义?
[错解]
原式由
得
.
.
∴
时,分式有意义.
,扩大了未
[解析]上述解法错在约分这一步,由于约去了分子、
分母的公因式知数的取值范围,而导致错误.
[正解]
由
得
且.
∴当
且
,分式四、错在以偏概全
有意义.
例2
为何值时,分式
,得,原分式有意义.
.
有意义?
[错解]
当
∴当
[解析]
上述解法中只考虑
的错误.
[正解
]
,得
的分母,没有注意整个分母,犯了以偏概全
,
由
∴当
且
,得.
时,原分式有意义.
五、错在计算去分母
例3
计算[错解]
原式=
.
.
[解析]上述解法把分式通分与解方程混淆了,分式计算是等值代换,不能去分母,.
[正解]
原式
.
六、错在只考虑分子没有顾及分母
例4 当
为何值时,分式[错解]
由
∴当
[解析]当
或
,得
.
的值为零.
时,原分式的值为零. 时,分式的分母
,分式无意义,谈不上有值存在,出错
的原因是忽视了分母不能为零的条件.
[正解]
由由
由
∴当
,得
,得
且
.
.
时,原分式的值为零.
类型一:分式及其基本性质
1.当
x为任意实数时,下列分式一定有意义的是( )
A.
B.
C. D.
2
.若分式的值等于零,则x=_______;
3.求分式的最简公分母。
【变式1】(1)已知分式的值是零,那么x的值是( )
A.-1 B.0 C.1 D.±1
(2)当x________时,分式没有意义. 【变式2】下列各式从左到右的变形正确的是( )
A
. B
. C
.
(一) 通分约分
4.化简分式:
【变式
1】顺次相加法 计算:【变式2】整体通分法
计算:(二)裂项或拆项或分组运算
5.巧用裂项法
计算:
【变式1】分组通分法 计算:
【变式
2】巧用拆项法
计算:
类型三:条件分式求值的常用技巧
6.参数法
已知【变式1】整体代入法
已知
,求
,求
的值.
的值.
【变式2】倒数法:在求代数式的值时,有时出现条件或所求分式不易变形,但当分式的分子、分母颠倒后,变形就非常的容易,这样的问题适合通常采用倒数法. 已知:,求的值.
【变式3】主元法:当已知条件为两个三元一次方程,而所求的分式的分子与分母是齐次式时,通常我们把三元看作两元,即把其中一元看作已知数来表示其它两元,代入分式求出分式的值.
已知:
,求的值.
解分式方程的基本思想是去分母,课本介绍了在方程两边同乘以最简公分母的去分母的方法,现再介绍几种灵活去分母的技巧. (一)与异分母相关的分式方程 7.解方程
=
【变式1】换元法 解方程:(二)与同分母相关的分式方程 8.解方程
11x
3 x22x
x3
2 x3x3
x81x5
8
【变式2】解方程1 【变式1】解方程
x2x552x
9.甲、乙两个小商贩每次都去同一批发商场买进白糖.甲进货的策略是:每次买1000元钱的糖;乙进货的策略是每次买1000斤糖,最近他俩同去买进了两次价格不同的糖,问两人中谁的平均价格低一些?
【变式1】 甲开汽车,乙骑自行车,从相距180千米的A地同时出发到B.若汽车的速度是自行车的速度的2倍,汽车比自行车早到2小时,那么汽车及自行车的速度各是多少?
【变式2】 A、B两地路程为150千米,甲、乙两车分别从A、B两地同时出发,相向而行,2小时后相遇,相遇后,各以原来的速度继续行驶,甲车到达B后,立即沿原路返回,返回时的速度是原来速度的2倍,结果甲、乙两车同时到达A地,求甲车原来的速度和乙车的速度.
bcbc【主要公式】1.同分母加减法则:a0
aaa
bdbcdabcda
2.异分母加减法则:a0,c0;
acacacac
bdbdbcbdbd
3.分式的乘法与除法:,
acacadacac
4.同底数幂的加减运算法则:实际是合并同类项 5.同底数幂的乘法与除法;a
m
●
an =am+n; am÷ an =am-n
m
6.积的乘方与幂的乘方:(ab)= a b, (a)
7.负指数幂: a
-p
mn m
n
= a
mn
=
1ap
a=1
8.乘法公式与因式分解:平方差与完全平方式
(a+b)(a-b)= a
2
- b2 ;(a±b)2= a2±2ab+b2
(一)、分式定义及有关题型
题型一:考查分式的定义
1
x1abx2y2xy
【例1】下列代数式中:,xy,,是分式的有: ,,
2abxyxy
.
【例2】当x有何值时,下列分式有意义 (1)
1x43x26x
(2)2 (3)2 (4) (5)
1x4|x|3x2x1xx
题型二:考查分式有意义的条件
题型三:考查分式的值为0的条件
【例3】当x取何值时,下列分式的值为0. x1
(1)
x3
(2)
|x|2x4
2
(3)
x22x3x5x6
2
题型四:考查分式的值为正、负的条件
【例4】(1)当x为何值时,分式
(2)当x为何值时,分式(3)当x为何值时,分式
练习:
1.当x取何值时,下列分式有意义: (1)
1
6|x|3
4
为正; 8x
5x3(x1)2
为负;
x2
为非负数. x3
(2)
3x(x1)21
(3)
111
x
2.当x为何值时,下列分式的值为零:
5|x1|(1)
x4
(2)
25x2x26x5
3.解下列不等式 (1)
|x|2
0 x1
(2)
x5x2x3
2
0
(二)分式的基本性质及有关题型
1.分式的基本性质:2.分式的变号法则:
AAMAM
BBMBMaaaa
bbbb
题型一:化分数系数、小数系数为整数系数
【例1】不改变分式的值,把分子、分母的系数化为整数. 12
xy
(1)11xy34
0.2a0.03b
0.04ab
(2)
题型二:分数的系数变号
【例2】不改变分式的值,把下列分式的分子、分母的首项的符号变为正号. (1)
xy
xy
a
ab
a b
(2)(3)
题型三:化简求值题
【例3】已知:
112x3xy2y
的值. 5,求
xyx2xyy
11
. xy
提示:整体代入,①xy3xy,②转化出【例4】已知:x
11
2,求x22的值. xx
【例5】若|xy1|(2x3)20,求练习:
1
的值.
4x2y
1.不改变分式的值,把下列分式的分子、分母的系数化为整数.
(1)
0.03x0.2y
0.08x0.5y
30.4ab
(2)11ab410
x21
2.已知:x3,求4的值.
xxx21
3.已知:
112a3ab2b
的值. 3,求
abbaba
2ab
的值.
3a5b
4.若a22ab26b100,求5.如果1x2,试化简
|x2|x1|x|
.
2x|x1|x
(三)分式的运算
题型一:通分【例1】将下列各式分别通分.
(1)(3)
abcba
,; (2); ,2,
ab2b2a2ab3ac5b2c
1
x2x12xx2x2x2
,
x
,
2
; (4)a2,
1
2a
题型二:约分【例2】约分:
(1)
16x2y20xy3
x2x2n2m2
;(3);(3)2.
mnxx6
题型三:分式的混合运算
【例3】计算:
a2b3c22bc4
(1)()()();
cabam2nn2m
(3); nmmnnm
3a33yx2
)(x2y2)(); (2)(
xyyx
a2
(4)a1;
a1
112x4x38x7
(5); 1x1x1x21x41x8
(6)
111
;
(x1)(x1)(x1)(x3)(x3)(x5)
x24
1x22x)() (7)(2
x1x4x4x2
题型四:化简求值题【例4】先化简后求值
x2411[(1)()]的值; (1)已知:x1,求分子12
4x2xx4
8
(2)已知:
xy2yz3xzxyz
的值; ,求2
234xy2z2
(3)已知:a23a10,试求(a2题型五:求待定字母的值【例5】若练习:1.计算
2a5a12a3
(1);
2(a1)2(a1)2(a1)
13xx21
1)(a)的值. 2aa
MN
,试求M,N的值.
x1x1
1
a2b22ab
(2);
abba
abca2b3cb2c
(3);
abcbcacab
2b2
(4)ab;
ab
(5)(ab(7)
4ab4ab
)(ab); abab
(6)
112
;
1x1x1x2
121
.
(x2)(x3)(x1)(x3)(x1)(x2)
2.先化简后求值
a1a241
22(1),其中a满足a2a0. a2a2a1a1
x2y2xy3x
)[(xy)()]2的值. (2)已知x:y2:3,求(
xyxy
3.已知:
5x4AB
,试求A、B的值.
(x1)(2x1)x12x1
399a805
的值是整数,并求出这个整数值.
a2
4.当a为何整数时,代数式
(四)、整数指数幂与科学记数法
题型一:运用整数指数幂计算
【例1】计算:(1)(a2)3(bc1)3 (3)[
(ab)3(ab)5(ab)
2
4
(2)(3x3y2z1)2(5xy2z3)2 (4)[(xy)3(xy)2]2(xy)6
(ab)
]2
题型二:化简求值题
【例2】已知xx15,求(1)x2x2的值;(2)求x4x4的值. 题型三:科学记数法的计算
【例3】计算:(1)(3103)(8.2102)2;(2)(4103)2(2102)3. 1111练习:1.计算:(1)()()2||(1)0(0.25)200742008
3553
(2)(3mn)
1322
(mn)(3)
23
(2ab2)2(a2b)2(3a3b2)(ab3)2
(4)
[4(xy)2(xy)2]2[2(xy)1(xy)]2
2.已知x25x10,求(1)xx1,(2)x2x2的值.
(一)分式方程题型分析
题型一:用常规方法解分式方程
【例1】解下列分式方程 (1)
13215xx5x14
;(2)(3)(4) 0;21;x1xx3xx34xx1x1
提示易出错的几个问题:①分子不添括号;②漏乘整数项;③约去相同因式至使漏根;④忘记验根.
题型二:特殊方法解分式方程
【例2】解下列方程(1)提示:(1)换元法,设【例3】解下列方程组 111xy2
111yz3111zx4
(1)(2) (3)
x4x4x7x9x10x6
4; (2)
x1xx6x8x9x5
xx71y;1(2)裂项法,. x1x6x6
题型三:求待定字母的值
【例4】若关于x的分式方程【例5】若分式方程提示:x
2m
有增根,求m的值. 1
x3x3
2xa
1的解是正数,求a的取值范围. x2
2a
0且x2,a2且a4. 3
题型四:解含有字母系数的方程
【例6】解关于x的方程
xac
(cd0) bxd
提示:(1)a,b,c,d是已知数;(2)cd0. 题型五:列分式方程解应用题
练习:1.解下列方程: (1)(4)(7)
x12xx42x3
(2);(3)0;22;
x112xx3x3x2x2
7x2x
3xx2
1
7x2x21
(5)
5x42x51
2x43x22
6)
1111
x1x5x2x4
xx9x1x8
x2x7x1x6
1121a1b(b2a);(2)(ab). axbaxbx
2.解关于x的方程:(1)3.如果解关于x的方程
kx2会产生增根,求k的值. x2x2
4.当k为何值时,关于x的方程5.已知关于x的分式方程
x3k
1的解为非负数. x2(x1)(x2)
2a1
a无解,试求a的值. x1
(二)分式方程的特殊解法
一、交叉相乘法例1.解方程:二、化归法例2.解方程:
1x
3
x2
1220 x1x1
x81
8 x77x
三、左边通分法例3:解方程:
(ab)
四、分子对等法例4.解方程:五、观察比较法例5.解方程:六、分离常数法例6.解方程:七、分组通分法例7.解方程:
例1.若分式方程
1aa1bxbx
4x5x217
5x24x4x1x8x2x7
x2x9x3x8
1111
x2x5x3x4
x1m
无解,求m的值。
x22x
xk2x2例2.若关于x的方程不会产生增根,求k的值。 x1x1x1
例3.若关于x分式方程例4.若关于x的方程
1k3
有增根,求k的值。 2
x2x2x41
k5xx
2
xx
1
k1x1
2
有增根x1,求k的值。
分式求值问题全解
1. 字母代入法
例1. b=a+1,c=a+2,d=a+3,求
abcd
的值. adabcbcdad
【解析】 仔细观察已知条件,虽然出现的字母很多,但都可以用一个字母代替: a=a,b=a+1,c=a+2,d=a+3
所以可以用一个字母代替其它字母来实现代数式的化简
abcd
adabcbcdad
=
aa1a2a3
aa3aa1a2a1a2a3aa3aa1a2a3
2a33a33a62a3
=
=
aa3a1a2
2a33(a1)3(a2)
=1 =
11 33
5 3
【探讨】 当已知条件中不同的字母都可以用一个字母表示时,第一个要想到的方法就是字母带入法,因为最后的结果一定是由有理数或者某个字母表示,所以用这种方法能不能得到正确结果就在于自己的分式化简能力了。 2. 设值代入法
xyzxyyzzxx2
例2. 已知,求证:
abcabbccaa2
bc
x,zx,代入后分式的分
aa
xyz
子分母中有分式,化简麻烦。我们用一种新的代入方式,考虑到、、连等,让它
abc
【解析】这道题也可以用字母代入法,可以得到y们都等于k 则 x=ak y=bk z=ck
xyyzzxakbkbkckckak
=
abbccaabbcca
abbcca2
k =
abbcca
代入得
x2
=k2
a
2
【探讨】 当遇到连等式,可以采用以下三种方式来运用这个条件 设
xyz abc
bcx,zx
aa
则(1)y (2)设
xyz
k 则x=ak y=bk z=ck abcxyzxyz
k 其中abc0 (3)设k 则
abcabc
3. 整式代入法 例3. 已知:
112a3ab2b
3,求分式的值. abaabb
【解析】如果用字母代入法,要用b代替a本来就比较复杂,会增加我们化简的负担。
将条件化简成乘积形式,得
ba2(ab)3ab
3,再将分式稍化简变为,可以发ab(ab)ab
现分子分母中只有(a-b)和ab这两项,所以可以用ab代替b-a ba3ab
2a3ab2b2(ab)3ab6ab3ab3
aabb(ab)ab3abab4
【探讨】用整式代入法,能够很大程度地化简代数式,比字母代入法更优越,但要善于观察代数式的组成部分,比如这题,代数式就含有ab和a-b这两项,刚好条件也适当变形能得到a-b与ab的关系,题目很快就解出来了。 4. 变形代入法
这类题是用代入法最需要技巧的,我们分以下五类题型来分析怎么变形再代入。 例4(方程变形). 已知a+b+c=0,a+2b+3c=0,且abc≠0,求
abbcca
的值. 2
b
【解析】 对已知条件作形变往往要比对代数式做形变简单得多,因为代数式比条件复杂,而且给代数式做形变漫无目的,往往得不到想要的结果。
这道题已知条件是两个等式,三个字母,所以我们可以用一个字母表示其它字母,对已知条件变形得到方程组
a+b+c=0 ==>a+2b+3c=0 a=c 用c代替a、b代入到分式中,能很快求解出来
abbcca2c22c2c23
=
b244c2
2a2ab6b2
例5(非负变形). 已知:ab8a6b250,求2的值.
a4ab4b2
2
2
【解析】观察已知条件,有平方项,所以可以化成平方的形式
a2b28a6b25(a4)2(b3)20
其中(a4)0 (b3)0 所以(a4)=0 (b3)=0 得a4,b3
再带入原式很容易求出解。
2
2
2
2
例6(对应变形). 证明:若a+b+c=0,则
111
0. 222222222
bcacababc
【解析】这题可以用整式代入法,比如用-b-c代替a,但是代数式a的符号和位置在三个分式中不同,如果用a2(bc)2代入得到的分母截然不同,增大化简的难度。
如果将代数式三个分式的分母化成相同的形式,反而化简方便,比如: 用a=-b-c代入bca中的a,得到-2bc 用b=-a-c代入cab中的b,得到-2ac 用c=-a-b代入abc中的c,得到-2ab 原式=
2
2
2
2
2
2
2
2
2
111abc
0 2bc2ac2ab2abc
例7(倒数变形). 已知
2abcxyxzyz
a,b,c,且abc0.求证x
bcacabxyxzyz
【解析】已知条件是成
xyxy
a改写的形式,不能化简,如果颠倒分子分母,将
xyxy
1xy11
的形式,使得x、y相互独立,简化已知条件。 axyxy
111111111
写出变化后的形式,,
axybxzcyz
11111112()() cyzxyxzx
= 所以
112
abx
2111 xabc
bcacab
abc2abc
则x,得证。
bcacab
=例8(归类变形). 已知a
111
bc,且a、b、c互不相等,求证:a2b2c21 bca
【解析】已知条件有三个字母,两个方程,若用a表示b、c,能不能求出b、c的代数
式都是问题。因此我们变形不要太过着急,如果从消元化简的方式不能变形,就考虑从结构化简的方式来变形。
这道题条件的形式不复杂,分为整式和分式,将整式归类,分式归类:
ab
11bc,可以发现分式形式大致消失了, cbbc
剩下的是加减形式(a-b)、(b-c)和乘积形式bc 将能从已知条件得到的关系列出来
ab
bccaab
,bc,ca bcacab
(bc)(ca)(ab)
,
a2b2c2
左边和左边相乘,右边和右边相乘得
(ab)(bc)(ca)
所以abc1
2
2
2
【结论】给已知条件变形是用代入法的前提,变形的目的是化简已知条件,可以从两个角度上来化简:
消元的角度:方程变形、非负变形------减少字母数量,方便化简 化简 结构的角度:对应、倒数、归类变形---调整关系式结构,方便化简 代入的方法多种多样,在此不可能一一列举出来,对大部分题目,观察代数式,对已知条件适当变形再代入是最适用的方法,当然也有例外,比如习题4,代数式并不是最简形式,可以先化简代数式再代用条件,事办功倍。 【练习】
abc2a23bcb2
1、已知,则2 的值等于( ) (设值代入) 2
234a2abc12319A. B. C. D.
235242b32b
)(1)的值等于( ) (整式代入) 2、若a+b=3ab,则(1+3
ab3ab
12A. B. 0 C. 1 D.
23
111
3、已知:a+b+c=0,abc=8.求证:<0. (非负变形)
abc
2
2
4、已知:a+b+c=0.
求证:a
111111
bc30. (代数式归类变形) bcacab
5、已知abc=1,求证:
复习引入:
abc
1(对应变形)
aba1bcb1acc1
1.计算:27÷23=_____,a9÷a4=_____;
(由学生用数学式子表示上述同底数幂的除法法则,并指出其中字母的规定,强调指数是正整数,底数不等于零)
2.思考:22÷25=______;a2÷a4=_____;
在学生独立思考的基础上,让学生猜测计算的结果,并请学生讲解计算的过程及依据,体验分数与除法的关系;然后进一步提出“如何用幂的形式表示计算结果”的问题
22
113
a、
a322
p
二.学习新课:整数指数幂及其运算 1.负整数指数幂的概念:a
n
1
(a≠0,p是自然数) ap
2.整数指数幂:当a≠0时,a就是整数指数幂,n可以是正整数、负整数和零 将下列各式写成只含正整数指数幂的形式:
102
115
x、
x5102
2
变式训练1:(10)变式训练2:()
115
(x1)、 25
(10)(x1)
3
2
1
22272、()() 372
通过变式训练2,学生同桌讨论当指数为负数,底数为分数时的情形,并总结出
ab
()p()p ba
判断正误:
①2701②(2)24③(50)11
7x2
29⑤()234④7x2
例题讲解:
例题1 计算:(1)2÷2;(2)10÷10;(3)5÷5。 例题2 将下列各式写成只含有正整数指数幂的形式:
6
8
101
104
12
12
1
50
(1) x;(2) ab;(3) 2(x+2y); 例题3计算:(1)a÷a·a;(2)(-a)÷a; 3.整数指数幂的运算性质:
举例复习正整数指数幂的其它性质,同时思考、验证整数指数幂的相关运算法则:
2
3
3
5
-3-34-2
①2225225
(5)
那么 222522
3232
(2)(2)(2)
②(23)23 (2)2
4那么 (23)24343(3)(22)22
4443232
归纳整数指数幂的运算性质:
(1)同底数幂的乘法性质:aa=a;(2)积的乘方性质:(ab)=ab; (3)幂的乘方性质:(a)=a;(上述性质中a、b都不为0,m、n都为整数) 例题4计算:(1)x·x;(2)(2);(3)10÷3; 一、课前预习 (5分钟训练) 1.下列计算正确的是( )
A.(-2)0=-1 B.-23=-8 C.-2-(-3)=-5 D.32=-9
-
-5
2
-2
3
-3
mn
mnm
n
m+n
m
m
m
2.填空:(1)a·a5=________;(2)a0·a3=________;(3)a1·a2=________;(4)am·an=___________.
-
-
-
3.填空:(1)a÷a4=__________;(2)a0÷a2=____________;(3)a1÷a3=;(4)am÷an=_________.
-
-
-
4.某种细菌的长约为0.000 001 8米,用科学记数法表示为_______________. 二、课中强化(10分钟训练) 1.下列计算正确的是( )
1-1--
)+(-π+3.14)0=-2 D.a+a2=a1 3
a----
2.(1)(a1)2=_________(a≠0);(2)(a2b)2=________(ab≠0);(3)()1=________(ab≠0).
b
A.(a2)3=a5 B.(a2)3=a5 C.(
-
-
-
3.填空:(1)52=_____________;(2)(3a1b)1=_______________(ab≠0).
-
-
-
4.计算:(1)(
b-2a2x-----
)·(); (2)(-3)5÷33. (3)a2b2·(ab1); (4)()2·(xy)2÷(x1y). aby
6.我们常用“水滴石穿”来说明一个人只要持之以恒地做某件事,就一定能成功.经测算当
水滴不断地滴在一块石头上时,经过10年,石头上可形成一个深为1厘米的小洞,那么平均每个月小洞的深度增加多少米?(结果保留三个有效数字,并用科学记数法表示) 三、课后巩固(30分钟训练)
1.据考证,单个雪花的质量在0.000 25克左右,这个数用科学记数法表示为( )
A.2.5×103 B.2.5×104 C.2.5×10
-
-
-5
D.-2.5×104
-
2.下面的计算不正确的是( )
A.a10÷a9=a B.b6·b4=
-
1
C.(-bc)4÷(-bc)2=-b2c2 D.b5+b5=2b5 2b
x240
3.要使()有意义,则x满足条件_______________.
x21-------
4.(1)()p=___;(2)x2·x3÷x3=_____;(3)(a3b2)3=;___(4)(a2b3)2=____.
a
5若x、y互为相反数,则(5x)2·(52)y=____________________. 6.计算:(
3-2222-2
)-(3)0+()·(). 222
-
-
7.计算:(9×103)×(5×102).
8.计算:(1)5x2y2·3x3y2; (2)6xy2z÷(-3x3y3z1).
-
-
-
-
-
-
9.已知m-m1=3,求m2+m
-
-2
的值.
参考答案
一、课前预习 (5分钟训练) 1.下列计算正确的是( )
A.(-2)0=-1 B.-23=-8 C.-2-(-3)=-5 D.32=-9
-
解析:A:任何一个非零数的零次幂都等于1,故A错; C:-2-(-3)=-2+3=1,故C错; D:32=
-
11
,故D错.答案:B 329
-
-
2.答案:(1)a6 (2)a3 (3)a3 (4)am+n
3.填空:(1)a÷a4=__________;(2)a0÷a2=_____________;(3)a1÷a3=;(4)am÷an=_________.
-
-
-
答案:(1)122m-n (2)a (3)a (4)a 3a
4.某种细菌的长约为0.000 001 8米,用科学记数法表示为_______________.
解析:科学记数法就是将一个数写成a×10n(1≤a<10)的形式.用科学记数法可以表示比1大的数,引入负整数指数幂后,也可表示比1小的数.
0.000 001 8=1.8×0.000 001=1.8×
答案:1.8×106 -1-=1.8×106. 1000000
二、课中强化(10分钟训练)
1.下列计算正确的是( )
A.(a2)3=a5 B.(a2)3=a5 ---
C.(1-1--)+(-π+3.14)0=-2 D.a+a2=a1 3
--解析:A.应为a6,B.应为a6,D.不能加减,C.原式=(-31)1+1=(-3)1+1=-2.
答案:C
2.(1)(a1)2=___________(a≠0);(2)(a2b)2=__________(ab≠0);(3)(---a-1)=________(ab≠0). b
解析:幂的乘方、积的乘方以及商的乘方,当指数扩大到全体整数范围时,在正整数范围内成立的一切性质在保证分母不为零的前提下都成立.
1ba4
答案:(1)2 (2)2 (3) aab
3.填空:(1)52=_______________;(2)(3a1b)1=_______________(ab≠0). ---
解析:(1)根据an=-111-2,得5=. an5225
(2)根据积的乘方,等于积中每个因式乘方的积可得
(3a1b)1=31(a1)1b1=------11aa. 3b3b
答案:(1)1a (2) 253b
4.计算:(1)(b-2a2)·(); ab
-(2)(-3)5÷33.
解析:(1)根据an=-1a21b2()(). .nbaba()2
a
a
b4原式=()()().
(2)(-3)5÷33=-35÷33=-35-3=-38. ----ab2ab2
5.计算:(1)a2b2·(ab1);(2)(--
--x2--)·(xy)2÷(x1y). y---解:(1)a2b2·(ab1)=(a2·a)(b2·b1)=a1b=b; a
x2x2
-2-2-1x2x2xy2y1x-2-1(2)()·(xy)÷(xy)=2·xy·xy=. yyy2y5
6.我们常用“水滴石穿”来说明一个人只要持之以恒地做某件事,就一定能成功.经测算,当水滴不断地滴在一块石头上时,经过10年,石头上可形成一个深为1厘米的小洞,那么平均每个月小洞的深度增加多少米?(结果保留三个有效数字,并用科学记数法表示)
解析:用10年形成的小洞的深度÷时间即可得到结果,注意单位.
解:因为10年=120个月,1厘米=10
所以平均每个月小洞的深度增加
102÷120=(1÷120)×102≈0.008 33×102=8.33×103×102=8.33×105(米). -------2米,
三、课后巩固(30分钟训练)
1.据考证,单个雪花的质量在0.000 25克左右,这个数用科学记数法表示为( )
A.2.5×103 B.2.5×104 C.2.5×10---5 D.-2.5×104 -解析:科学记数法就是将一个较大或较小的数写成a×10n(1≤a<10)的形式.答案:B
2.下面的计算不正确的是( )
A.a10÷a9=a B.b6·b4=-14222 555 C.(-bc)÷(-bc)=-bcD.b+b=2b 2b
解析:运用幂的运算性质时一要注意符号问题,二要注意它们之间的区别,还要注意别与合并同类项混了.此题中A、B、D都正确,而C:原式=(-bc)2=b2c2.答案:C
3.3p=4,(1q-)=11,则32pq=_______________. 3
11-解析:32p=(3p)2=42=16,3q=q=()q=11. 33
原式=32p·3q=16×11=176.答案:176 -
x2404.要使()有意义,则x满足条件_______________. x2
解析:要使式子有意义,分母不为0,分子为0.
∴x-2≠0,x2-4=0.∴x=-2.答案:x=-2 5.(1)(1-p------)=_______;(2)x2·x3÷x3=_____;(3)(a3b2)3=;____(4)(a2b3)2=_____. a
1--------解析:(1)()p=(a1)p=ap.(2)x2·x3÷x3=x5-(-3)=x2. a
(3)(a3b2)3=a9b6.(4)(a2b3)2=a4b6. -----
答案:(1)ap (2)x2 (3)a9b6 (4)a4b6 ---
6.若x、y互为相反数,则(5x)2·(52)y=__________.
解析:由x、y互为相反数得x+y=0,所以(5x)2·(52)y=52x·52y=52x+2y=52(x+y)=50=1.
7.计算:(443-2222-2)-(3)0+()·().解析:原式=11. 33222
--8.计算:(9×103)×(5×102).
解:原式=(9×5)×(102×103)=45×105=4.5×10×105=4.5×104. -----
9.计算:(1)5x2y2·3x3y2; (2)6xy2z÷(-3x3y3z1). ------
解:(1)原式=(5×3)(x2x3)(y2y2)=15x1y0=---
---15; x-(-3)(2)原式=[6÷(-3)](x÷x3)(y2÷y3)(z÷z1)=-2x1-y(-2)-(-3)z1-(-1)=-2x4yz2.
-10.已知m-m1=3,求m2+m--2的值.两边平方得m2-2+m2=9,所以m2+m2=11. -