内容正文:
15.1 分式
模型1 分式的概念 5
模型2 分式有、无意义的条件 7
模型3 分式的值为0的条件 9
模型4 分式的基本性质 11
模型5 约分、最简分式 13
模型6 通分、最简公分母 15
模型7 分式的化简求值 17
模型归纳
一、分式的概念
1.分式的定义:
一般地,如果A,B表示两个整式,并且B中含有字母,那么式子叫做分式.分式中,A叫做分子,B叫做分母.
2.一个式子是分式需满足的三个条件:
(1)是形如的式子;
(2)A,B为整式;
(3)分母B中含有字母.三个条件缺一不可.
二、分式有意义、无意义的条件
1.分式有意义的条件:分式的分母不等于0.
2.分式无意义的条件:分式的分母等于0.
三、分式的值为0的条件
分式的值为0的条件:当分式的分子等于0且分母不等于0时,分式的值为0.
分式的值是在分式有意义的前提下才可考虑的,所以使分式的值为0的条件是A=0且B≠0,两者缺一不可.
【拓展】对于分式,
1.若的值为正数,则或;
2.若的值为负数,则或;
3.若的值为1,则A=B且B≠0;
4.若的值为-1,则A+B=0且B≠0.
四、分式的基本性质
1.分式的基本性质:分式的分子与分母乘(或除以)同一个不等于0的整式,分式的值不变.
用式子表示为:=(C≠0),其中A,B,C是整式.
分式的基本性质是分式变形的理论依据.
2.分式的符号法则:分式的分子、分母与分式本身的符号,同时改变其中两个,分式的值不变.
用式子表示为:
或
五、约分、最简分式
1.约分:根据分式的基本性质,把一个分式的分子与分母的公因式约去,叫做分式的约分.
2.最简分式:分子与分母没有公因式的分式叫做最简分式.
六、通分
1.通分:根据分式的基本性质,把几个异分母的分式分别化成与原来的分式相等的同分母的分式,叫做分式的通分.
2.约分与通分的联系与区别:
(1)约分与通分恰好是相反的两种变形,约分与通分都是根据分式的基本性质对分式进行恒等变形,即每个分式变形之后都不改变原分式的值.
(2)约分是对一个分式而言,而通分则是针对多个分式而言.
(3)约分是将一个分式化简,通分则可能将一个分式化繁,使异分母分式化为同分母分式.
3.最简公分母:几个分式通分时,通常取各分母的所有因式的最高次幂的积作为公分母,这样的分母叫做最简公分母.
(1)通分的关键是确定几个分式的最简公分母.
(2)分式的通分是恒等变形,通分前后分式的值不变.
4.确定最简公分母的方法:
(1)当各分母都是单项式时,取各分母系数的最小公倍数与相同字母的最高次幂的乘积,凡单独出现的字母,连同它的指数作为最简公分母的一个因式;
(2)当各分母都是多项式时,要先把它们分解因式,再按照各分母都是单项式求最简公分母的方法来确定.
5.通分的步骤:
(1)求各分式的最简公分母;
(2)用这个最简公分母除以分式的分母;
(3)用所得的商去乘原各分式的分子、分母.
方法归纳
1.分式的概念
(1)分式的概念可类比分数得出,分式的形式和分数类似,分数的分子与分母都是整数,而分式的分子与分母都是整式,并且分母中含有字母,这也是分式的一个重要标志.
(2)分式的分数线相当于除号,同时也有括号的作用.例如也可以表示为(a-1)÷(a+1),但(a-1)÷(a+1)不是分式,因为它不符合的形式.
2.分式有意义、无意义的条件
(1)分式有无意义与分母有关,与分子无关.
(2)分式中分母是含字母的式子,它的值随着字母取值的不同而变化,当字母的取值使分母等于0时,分式就没有意义了.
3.分式的基本性质
(1)基本性质中的A,B,C表示的都是整式,其中B≠0是已知条件中隐含着的条件,一般在解题过程中不另强调;C≠0是在解题过程中另外附加的条件,在运用分式的基本性质时,必须重点强调C≠0这个前提条件.
(2)应用分式的基本性质时,要深刻理解“同”的含义:一是要同时做“乘法”或“除法”运算(不是做“加法”或“减法”运算);二是“乘”(或“除以”)的对象必须是同一个不等于0的整式.
(3)若分式的分子或分母是多项式,运用分式的基本性质时,要先用括号把分子或分母括上,再乘或除以同一个整式C.
4.约分
(1)约分的依据是分式的基本性质:,其中A,B,C都是整式.
(2)约分的关键是找出分式中分子和分母的公因式.
(3)约分时需注意分式的分子、分母都是乘积形式时才能进行约分;分子、分母是多项式时,通常先将分子、分母分解因式,再约分.
(4)约分的结果是整式或最简分式.
(5)分式的约分是恒等变形,约分前后分式的值不变.
模型1 分式的概念
典例
(2024春•海州区期末)下列各式:,,,,,其中是分式的有
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】
【分析】根据分式的定义知道分式的分母中含有字母判断即可.
【解答】解:,是分式,
,,是整式,
分式有2个,
故选:.
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1.判断一个式子是不是分式,不能把原式化简后再判断,而只需看原式的本来“面目”是否符合分式的定义,与分子中的字母无关.比如,就是分式.
2.分式需要满足三个条件,缺一不可:
(1)形如的式子;
(2)A,B都是整式(这里的整式,可以是单项式,也可以是多项式);
(3)分母B中含有字母(π是常数,不是定义中所说的字母).
【变式练1】 (2024春•鲤城区校级月考)下列各式:中,属于分式的共有
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】
【分析】判断分式的依据是看分母中是否含有字母,如果含有字母则是分式,如果不含有字母则不是分式.
【解答】解:在中,属于分式的共有,共2个.
故选:.
【变式练2】 (2024春•衡阳期末)下列各式:,,,,,其中分式共有
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】
【分析】判断分式的依据是看分母中是否含有字母,如果含有字母则是分式,如果不含有字母则不是分式.
【解答】解:属于分式的有,,一共2个,
故选:.
【变式练3】 (2024春•成安县期末)下列代数式,,,,中是分式的有 个
A.4 B.2 C.3 D.5
【答案】
【分析】判断分式的依据是看分母中是否含有字母,如果含有字母则是分式,如果不含有字母则不是分式.
【解答】解:根据分式的定义,为分式,有2个,
故选:.
模型2 分式有、无意义的条件
典例
(2023秋•印江县期末)当时,下列分式无意义的是
A. B. C. D.
【答案】
【分析】根据分母为零分式无意义的条件进行解题即可.
【解答】解:、当时,分式有意义,不符合题意;
、当时,,分母为零,分式无意义,符合题意;
、当时,分式有意义,不符合题意;
、当时,分式分母不为零,分式有意义,不符合题意;
故选:.
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1.分式有意义的条件:分式的分母不等于0.
2.分式无意义的条件:分式的分母等于0.
要确定分式是否有意义,就要分析、讨论分母中字母的取值,看分母的值是否为0.
【变式练1】 (2024春•尧都区期末)若分式有意义,则的取值范围是
A. B. C. D.
【答案】
【分析】根据分式的分母不为0列出不等式,解不等式得到答案.
【解答】解:要使分式有意义,必须,
解得,,
故选:.
【变式练2】 (2023秋•青秀区校级月考)使分式有意义的的取值范围是 .
【答案】.
【分析】分式有意义的条件是分母不等于零,据此即可求得答案.
【解答】解:分式有意义,
,
解得:,
故答案为:.
【变式练3】 (2023秋•龙马潭区月考)若分式有意义,则的取值范围是 .
【答案】.
【分析】根据分式有意义的条件可得,再解即可.
【解答】解:由题意得:,
解得.
故答案为:.
模型3 分式的值为0的条件
典例
(2024春•嵊州市期末)若分式的值为0,则的值是
A. B.0 C. D.1
【答案】
【分析】根据分式的值为零的条件:分子等于0且分母不等于0即可得出答案.
【解答】解:且,
.
故选:.
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分式的值为0的条件:当分式的分子等于0且分母不等于0时,分式的值为0.
分式的值是在分式有意义的前提下才可考虑的,所以使分式的值为0的条件是A=0且B≠0,两者缺一不可.
求解分式的值为0的条件的题目时,首先求出使分式的分子为0的字母的值,再检验这个字母的值是否是分母的值为0,当它使分母的值不为0时,就是所要求的字母的值,使分母为0的值必须舍去.
【变式练1】 (2024春•义乌市期末)若分式的值为0,则的值为
A.3 B. C.0 D.或0
【答案】
【分析】直接利用分式的值为零的条件进而分析得出答案.
【解答】解:分式的值为0,
,
解得,
故选:.
【变式练2】 (2024春•叶集区月考)若分式的值为0,则的值是
A.2 B. C.0 D.
【答案】
【分析】直接利用分式的值为零则分子为零,分母不为零,进而得出答案
【解答】解:分式的值为0,
,
解得:,
故选:.
【变式练3】 (2024春•清苑区期末)若分式的值为零,则的值为
A. B.5 C.0 D.
【答案】
【分析】若分式的值为零,则,据此求出的值即可.
【解答】解:分式的值为零,
,
由①,可得,解得或,
由②,可得,
若分式的值为零,则的值为.
故选:.
模型4 分式的基本性质
典例
(2024春•霍邱县期末)下列各式从左到右的变形一定正确的是
A. B. C. D.
【答案】
【分析】根据分式的基本性质进行判断即可.
【解答】解:,则不符合题意;
,则不符合题意;
与不一定相等,则不符合题意;
,则符合题意;
故选:.
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1.分式的基本性质:分式的分子与分母乘(或除以)同一个不等于0的整式,分式的值不变.
用式子表示为:=(C≠0),其中A,B,C是整式.
2.分式的基本性质是分式变形的理论依据.
3.运用分式的基本性质进行分式的变形是恒等变换,它不改变分式值的大小,只改变其形式.
【变式练1】 (2024春•兴化市期末)如果把分式中的和都扩大3倍,那么分式的值应
A.扩大3倍 B.不变 C.扩大6倍 D.缩小3倍
【分析】根据分式的性质:分子分母都乘(或除以)同一个不为零的整式,分式的值不变,可得答案.
【解答】解:把分式中的和都扩大3倍,得
,
分式的值不变,
故选:.
【变式练2】 (2023秋•江阳区期末)如果把分式中的,都变为原来的2倍,那么分式的值
A.变为原来的2倍 B.变为原来的4倍
C.变为原来的 D.不变
【答案】
【分析】根据分式的性质计算即可.
【解答】解:
,
即分式的值变为原来的,
故选:.
【变式练3】 (2024春•薛城区期末)下列各式从左到右的变形中,正确的是
A. B. C. D.
【答案】
【分析】根据分式的分子分母都乘或除以同一个不为零的整式,分式的值不变,依次分析各个选项,即可求出答案.
【解答】解:,,变形错误;
,,变形错误;
,,变形正确;
,的分子和分母不能约分,,变形错误;
故选:.
模型5 约分、最简分式
典例
(2024春•惠安县期末)对分式约分的结果是
A. B. C. D.
【答案】
【分析】根据分式的运算法则即可求出答案.
【解答】解:原式
,
故选:.
◊ ◊ 点拨 ◊ ◊
1.约分:根据分式的基本性质,把一个分式的分子与分母的公因式约去,叫做分式的约分.
2.最简分式:分子与分母没有公因式的分式叫做最简分式.
约分时需要注意的问题:
(1)如果分子、分母中至少有一个是多顶式,就应先分解因式,然后找出分子、分母的公因式,再约分;
(2)注意发现分式的分子和分母的一些隐含的公因式,如a-5与5-a表面虽不相同,但通过提取“-”可发现含有公因式(a-5);
(3)当分式的分子或分母的系数是负数时,可利用分式的基本性质,把负号提到分式的前面.
【变式练1】 (2024春•蒸湘区期末)约分的结果为
A. B. C. D.
【答案】
【分析】直接把分子分母同时除以即可得到答案.
【解答】解:,
故选:.
【变式练2】 (2024春•海口期末)约分的结果是
A. B. C. D.
【答案】
【分析】先根据积的乘方法则计算分母,再确定公因式,约分即可.
【解答】解:,
故选:.
【变式练3】 (2024春•海口期末)约分的结果是
A. B. C. D.
【答案】
【分析】找出分子和分母的最大公因式,再根据分式的性质进行计算即可.
【解答】解:.
故选:.
模型6 通分、最简公分母
典例
(2024春•宿城区校级期中)通分:
(1),;
(2),.
【分析】(1)根据通分的定义就是将异分母分式转化成同分母的分式,即可得出答案;
(2)根据通分的定义就是将异分母分式转化成同分母的分式,即可得出答案.
【解答】解:(1),,
最简公分母是,
,
;
(2),,
最简公分母是,
,
.
◊ ◊ 点拨 ◊ ◊
1.通分:根据分式的基本性质,把几个异分母的分式分别化成与原来的分式相等的同分母的分式,叫做分式的通分.
2.通分时确定了分母乘什么,分子也必须随之乘什么,要防止只对分母变形而忽略了分子,导致变形前后分式的值发生变化而出错.
【变式练1】 (2022秋•惠民县期末)将分式与分式通分后,的分母变为,则的分子变为
A. B. C. D.
【答案】
【分析】找出两分式分母的最简公分母,利用分式的性质判断即可.
【解答】解:两分式的最简公分母为,
,
则的分子变为.
故选:.
【变式练2】 (2022秋•新化县校级期中)把,通分,则 , .
【分析】把几个异分母的分式分别化为与原来的分式相等的同分母的分式,这样的分式变形叫做分式的通分.
【解答】解:,.
故答案为:,.
【变式练3】 (2023春•洪泽区校级期中)通分:
(1)与;
(2)与.
【答案】(1),;
(2),.
【分析】(1)先确定分式的最简公分母,再通分即可;
(2)先确定分式的最简公分母,再通分即可.
【解答】解:(1)与的最简公分母是,
,;
(2)与的最简公分母是,
,.
模型7 分式的化简求值
典例
(2024春•金华期末)已知,求分式的值.
【答案】.
【分析】由已知得到,再将原分式化简为,然后代入求值即可.
【解答】解:,
,
.
◊ ◊ 点拨 ◊ ◊
1.分式约分后求值
在求一个分式的值时,不能盲目代入,若分子、分母有公因式,可以先约分,将其化成最简分式,然后代入题中所给字母的值,这样就降低了计算难度.
2.整体代入法求分式的值
整体代入思想一般应用在分式的化简求值中,先将分式的分子或分母进行因式分解,得出和已知相同的部分,然后进行整体代入,最后求出分式的值.
【变式练1】 (2024•平谷区二模)已知,求代数式的值.
【答案】.
【分析】由可得,再运用分式的运算法则化简得到,做好将整体代入即可解答.
【解答】解:,
,
.
【变式练2】 (2024•北京)已知,求代数式的值.
【答案】3.
【分析】先将分式的分子、分母分别分解因式,约分化为最简结果,然后代入求值即可.
【解答】解:,
,
.
【变式练3】 (2024•东城区一模)已知,求代数式的值.
【答案】.
【分析】根据,得,化简约分即可求出答案.
【解答】解:,
,
,
当时,
原式.
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