培优专题01 分式及其基本性质和分式的运算(7考点+20题型+2易错)-【上好课】2024-2025学年八年级数学下册同步精品课堂(华东师大版)
2025-04-07
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学华东师大版(2012)八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 16.1 分式及其基本性质,16.2 分式的运算 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 分式 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.55 MB |
| 发布时间 | 2025-04-07 |
| 更新时间 | 2025-04-07 |
| 作者 | 山老师初数工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-04-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51464800.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
培优专题 分式及其基本性质和分式的运算
分式的概念
形如(A、B是整式,B中含有字母)的式子叫做分式。其中A叫做分式的分子(或者说被除数),B叫做分式的分母(或者说除数)。
下列各式: 中,分式有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【详解】解:在中, 是分式,共3个,
故选:C.
特别注意:
判断一个式子是否是分式,不要看式子是否是的形式,关键要满足:分式的分母(或者说除数)中必须含有字母,分子分母均为整式。无需考虑该分式是否有意义,即分母是否为零。
分式方程的条件
1.分式有意义条件:分母(或者说除数)不为0。
2.分式值为0条件:分子(或者说被除数)为0且分母不为0。
3.分式值为正(负)数条件:分子分母同号得正,异号得负。
4.分式值为1的条件:分子=分母≠0。
5.分式值为-1的条件:分子分母互为相反数,且都不为0。
关于分式,下列说法错误的是( )
A.当时,分式有意义 B.当时,分式的值为
C.当时,分式没有意义 D.当时,分式的值为
【答案】B
【详解】解:、当时,,分式有意义,该选项说法正确,不合题意;
、当时,,有可能等于,故分式可能无意义,该选项说法错误,符合题意;
、当时,,分式没有意义,该选项说法正确,不合题意;
、当时,,,分式的值为,该选项说法正确,不合题意;
故选:.
分式的基本性质
分式的分子和分母同时乘以(或除以)同一个不为0的整式,分式的值不变。用式子表示为:
其中A、B、C为整式,C≠0
下列运算中,错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:A、把分式分子分母同时乘以,即可得到分式,即,A选项运算正确,
B、把分式分子分母同时乘以,得,即,B选项运算错误,
C、分式,C选项运算正确,
D、分式分子分母同时乘以10得:,D选项运算正确,
故选:B.
【特别注意】
分式有意义的条件常结合二次根式、0次幂进行考查,需要熟悉以上两种方法:
1.二次根式有意义的条件:被开方数≥0;
2.0次幂有意义的条件:底数不为0
分式的通分
分式通分的步骤如下
1.分解分母因式:将每个分式的分母分解为质因数或因式乘积形式。
2.确定最简公分母:①取各分母系数的最小公倍数;②对分母中的因式部分,取所有出现因式的最高次幂。3.变形分式:将每个分式的分子和分母同时乘以“最简公分母÷原分母”的商。
4.保持等价性:通分后的分式需与原分式等价,即分子分母同乘的整式不能为 0,且运算过程中需注意符号和分配律。
通分:
(1),,; (2),.
【详解】(1)解:,,的最简公分母是
,
,
;
(2),的最简公分母是,
,
.
【特别注意】
①若分母是多项式,需优先完成因式分解。②通分后可能需要对结果进行约分或化简。③涉及多个变量时,需确保所有因式均被覆盖。
分式加减运算
分式的加减运算:如果分式中各个分母相同,则直接分母不变,分子相加减;如果分式中各个分母不同,则需要先根据通分化为同分母后,在分母不变,分子想加减;
计算:
(1); (2);
(3); (4).
【答案】(1)(2)(3)(4)
【详解】(1)解:;
(2)解:;
(3)解:;
(4)解:
.
分式的约分
根据分式基本性质,可以把一个分式的分子和分母的公因式约去,这种变形称为分式的约分。
约分的关键是确定分式中分子与分母的公因式步骤:
1.如果分式的分子和分母都是单项式或者是几个因式乘积的形式,将它们的公因式约去。
2.分式的分子和分母都是多项式,将分子和分母分别分解因式,再将公因式约去。
约分:
(1) (2) (3)
【答案】(1)(2)m(3)
【详解】(1)==
(2)==m;
(3)==.
提醒:通分操作注意事项
1.多项式分式必须先分解因式:当分子或分母为多项式时,需先进行因式分解(如提取公因式、公式法分解
等);
2.分解需彻底:若因式分解不彻底,可能导致遗漏公因式,约分不完全。
分式乘除运算
分式的乘法:两个分式相乘,把分子相乘的积作为积的分子,把分母相乘的积作为积的分母。用字母表示为:
分式的除法:两个分式相除,把除式的分子和分母颠倒位置后再与被除式相乘:
计算:
(1); (2).
【答案】(1) (2)
【详解】(1)解:原式;
(2)解:原式.
判断是否为分式
例1.在代数式,,,中,属于分式的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
解题思路:首先观察分子分母是否都是整式,其次观察分母是否含有字母即可。
【答案】B
【详解】解:、分母中含有字母,故是分式,,分母中不含有字母,故不是分式,
故属于分式的有2个,
故选:B.
【变式1-1】下列各式,,,,是分式的有( )个
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】C
【详解】解:由题意得,分式有,,,共3个.
故选:C.
【变式1-2】下列各式中:,,,,0,,,其中分式共有 个.
【答案】3
【详解】解:,,,,0,,中,分式有,,共3个;
故答案为:3.
【变式1-3】有下列各式∶①;②;③;④.其中是分式有 .(填序号)
【答案】①②④
【详解】解:①,是分式;
②,是分式;
③,不是分式;
④,是分式;
故答案为:①②④
分式的值为0的条件
例2.若分式的值为0,则x的值为( )
A. B.1 C. D.2
解题关键:分式的值为0的条件是:分子为0的同时分母不为0.
【答案】D
【详解】解:∵分式的值为0,
∴且,
解得.
故选:D.
【变式2-1】若分式的值为0,则x的值为( )
A.2 B. C. D.
【答案】A
【详解】解:若分式的值为0,
则且,
解得,
故选:A.
【变式2-2】若代数式的值为0,则 ;若代数式的值为0,则 ;若代数式的值为0,则 .
【答案】 2 或2/2或 2
【详解】解:若的值为0,即,即.
若代数式的值为0,则或,解得:或.
若代数式的值为0,则或,又使得分式有意义即,故只有当时,代数式的值为0,
故答案为:2;2或;2
【变式2-3】若分式的值为0,则的值是 .
【答案】
【详解】解:∵分式的值为0,
∴,,
解得:,
故答案为:.
分式有(无)意义的条件
例3.要使分式有意义,则x的取值范围是( )
A.x B.x C.x D.x
解题思路:分式有意义的条件是分母不为0.分式无意义的条件是分母为0.
【答案】D
【详解】根据题意得,
∴.
故选:D.
【变式3-1】下列各式中,无论取何值,分式都有意义的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A、 , ,则,无论 取何值,分式都有意义,故此选项符合题意;
B、当时,分式分母,分式无意义,故此选项不符合题意;
C、当时,分式分母,分式无意义,故此选项不符合题意;
D、当时,分式分母,分式无意义,故此选项不符合题意.
故选:A.
【变式3-2】已知分式,当时,分式没有意义;当时,分式的值为零.则的值为 .
【答案】
【详解】解:时,分式没有意义,
时,分式的值为零,
.
【变式3-3】当x 时,分式有意义;当x 时,分式没有意义.
【答案】
【详解】解:当时,分式有意义,
所以;
当时,分式没有意义.
所以.
故答案为:;.
分式的实际应用
例4.港珠澳大桥是世界上最长的跨海大桥.大桥全长千米,其中包含海底隧道长约千米.一辆汽车在海底隧道行驶的平均速度比其它路段行驶的平均速度慢.若设该汽车在海底隧道行驶的平均速度为,则该汽车完全通过大桥(车长忽略不计)所用的时间为( )
A.小时 B.小时 C.小时 D.小时
解题思路:先由题意得出该汽车在其它路段行驶的平均速度,再由时间路程速度即可得出汽车完全通过大桥(车长忽略不计)所用的时间.
【答案】C
【详解】解:依题得:该汽车在海底隧道行驶的平均速度为,
则该汽车在其它路段行驶的平均速度为,
汽车通过海底隧道所用的时间为小时,汽车通过其他路段所用的时间为小时,
该汽车完全通过大桥(车长忽略不计)所用的时间为小时.
故选:.
【变式4-1】某校12月组织a名师生到红旗渠风景区开展红色教育活动.租用的旅游车每辆可乘坐b人,师生全部上车后还剩一个位置,由此可知租用的旅游车的辆数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:∵人刚好坐满,
∴租用的旅游车的辆数为:,
故选:A.
【变式4-2】春秋季节,是病毒活跃期,某学校为了做好病毒消杀工作,从市场上购买了瓶消毒液,原计划每天用瓶,后由于提高了消毒要求,每天多用了瓶消毒液,则这些消毒液提前几天用完??( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:由题意得,原计划用的天数为天,实际用的天数为天,
这些消毒液提前天用完.
故选:C.
【变式4-3】数学来源于生活,众所周知“糖水加糖会变甜”.人们常用糖水中糖与糖水的比表示糖水的甜度.若克糖水中含克糖,则该糖水的甜度为,若再加入克糖,此时糖水的甜度为 ,充分搅匀后,感觉糖水更甜了.由此我们可以得到一个不等式 ;(请用含、、的式子表示)
【答案】
【详解】解:加入克糖,此时糖水的甜度为;
由糖水更甜了可得:;
故答案为:,
已知代数式的值,求分式的值------配凑法
例5.已知,则的值等于 .
解题思路:首先将变形为,然后求出,,然后代入求解即可.
【答案】4
【详解】∵
∴
∴
∴,
∴,
∴.
故答案为:4.
【变式5-1】已知,则的值为 .
【答案】1
【详解】解:∵,
∴,
∴.
故答案为:1.
【变式5-2】已知,则 .
【答案】
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴,,
∴.
故答案为:.
【变式5-3】已知,则的值为 .
【答案】
【详解】解:∵,
∴,
∴,,
∴,;
∴;
故答案为:.
已知代数式的值,求分式的值-------设K法
例6.已知,,且.则 .
解题思路:首先利用,设,,,进而代入求出即可.
【答案】2
【详解】解:∵,且,
∴设,,,
∴.
故答案为:2.
【变式6-1】已知,则的值为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】D
【详解】解:∵,
∴令,,,
∴.
故选:D.
【变式6-2】已知求的值.
【答案】
【详解】解:令,则,,.
原式.
【变式6-3】已知,求分式的值.
【答案】
【详解】解:∵,
∴,
设,则,,,
∴原式;
另解:∵,
∴,.
将,代入,
得
.
已知代数式的值,求分式的值-------整体带入法
例7.已知,则 .
【答案】
【详解】解:,
,
,,
原式.
故答案为: .
【变式7-1】已知,求分式的值.
【答案】
【详解】解:,
,
,
.
【变式7-2】已知,求的值.
【答案】1
【详解】解:∵,
∴,
故原式.
【变式7-3】已知,求分式的值.
【答案】
【详解】解:∵,
∴,
∴.
【变式7-4】已知,则的值为 .
【答案】
【详解】解:∵,
∴,
∴,
故答案为:.
已知代数式的值,求分式的值-------其他题型
例8.已知,则 .
【答案】
【详解】,
,
,
,
故答案为:.
【变式8-1】若,求 .
【答案】3
【详解】解:∵,
∴,则,
两边平方,得,则,
∵.
故答案为:3.
【变式8-2】已知,,则的值为 .
【答案】1
【详解】解:设,,.
∵,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴.
∴.
故答案为:1.
【变式8-3】已知实数a、b、c满足;则 .
【答案】8或/或8
【详解】解:设,
则
得,,
当,则,
当,则,
,
故答案是:8或.
分式的值为正(负)的时候未知数的值
例9.已知分式的值是非负数,那么x的取值范围是( )
A.且 B. C. D.且
解题思路:根据的值是非负数得到且,进而能求出x的取值范围.
【答案】D
【详解】解:∵,
∴且,
∴且.
故选:D.
【变式9-1】若分式的值为负数,则x的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:∵分式的值为负数,而分母,
∴,
解得.
故选:D.
【变式9-2】当 时,分式的值是非负数.
【答案】
【详解】解:∵
又分式的值是非负数
∴
解得:
故答案为:
使分式的值为整数时未知数的值
例10.使得为整数的自然数的个数为 个.
解题思路:将分式变形为,即可得出,再根据的值为整数且x为自然数计算即可.
【答案】6
【详解】解:
,
∵分式的值为整数且x为自然数,
∴或2或3或4或6或12,
∴或1或2或3或5或11,
共6个,
故答案为:6.
【变式10-1】已知x为整数,且分式的值为整数,则x可取的值是 .
【答案】1或3或5
【详解】解:∵,
∴为,时,的值为整数,
∴解得或3或5或,
∵,
∴,,
∴x可取的值是1,3,5.
故答案为:1或3或5.
【变式10-2】如果m为整数,那么使分式的值为整数的m为 .
【答案】或或0或1
【详解】解:,
若原分式的值为整数,那么,,1,2
由得,;
由得,;
由得,;
由得,;
或或0或1,
故答案为:或或0或1.
【变式10-3】若及都是正整数,则所有满足条件的的值的和是 .
【答案】
【详解】解:∵及都是正整数,
∴,
即,
解得:,
故当时,,
当时,,
当时,,
当时,,
当时,,
当时,,
当时,,
故所有满足条件的的值有:、、,
∴所有满足条件的的值的和是.
故答案为:.
判断变形是否正确
例11.下列各式从左到右的变形中,正确的是( )
A.B. C. D.
解题思路:根据分式的基本性质: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.
【答案】A
【详解】解:A、,变形正确,符合题意;
B、,变形错误,不符合题意;
C、,变形错误,不符合题意;
D、的分子和分母不能约分,,变形错误,不符合题意;
故选:A.
【变式11-1】根据分式的基本性质对分式变形,下列等式一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A.分子分母同时加上同一个数,分式不一定成立,故原选项错误;
B. ,故原选项错误;
C.分式的分子与分母都乘以同一个不等于零的整式,分式的值不变,故原选项正确;
D.,故原选项错误;
故选:C.
【变式11-2】下列各式中,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:A、,等式错误,不符合题意;
B、,等式正确,符合题意;
C、,等式错误,不符合题意;
D、,等式错误,不符合题意;
故选:B.
【变式11-3】下列变形一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:A. ,可能为0,此选项错误,不符合题意;
B. ,此选项正确,符合题意;
C. ,此选项错误,不符合题意;
D. ,此选项错误,不符合题意;
故选:B.
利用分式的基本性质判断分式的变化
例12.如果把分式中的x、y都扩大3倍,那么分式的值( )
A.扩大3倍 B.扩大9倍 C.缩小 D.不变
解题关键:分式的基本性质:分式的分子分母同时乘以或除以一个不为0的数(式子),分式的值不变。
【答案】A
【详解】解:∵把分式中的和都扩大3倍后,
得:,
∴分式的值扩大了3倍.
故选:A.
【变式12-1】若把分式中的和都扩大到原来的倍,那么分式的值( )
A.缩小倍 B.扩大倍 C.缩小 D.不变
【答案】C
【详解】解:,
故选:C
【变式12-2】如果分式中的都扩大为原来的3倍,那么分式的值( )
A.变为原来的3倍 B.变为原来的9倍
C.变为原来的 D.不变
【答案】A
【详解】解:分式中的都扩大为原来的3倍得,
∴分式中的都扩大为原来的3倍分式的值变为原来的3倍,
故选:A.
【变式12-3】把分式中的,的值都扩大为原来的倍,则分式的值( )
A.扩大为原来的倍 B.扩大为原来的倍 C.缩小为原来的 D.不变
【答案】D
【详解】解:把分式中的,的值都扩大为原来的倍可得,
即该分式的值不变,
故选:D.
将分式的分子分母最高项化为正数
例13.不改变分式的值,使分式的分子、分母中的最高次项的系数都是正数,则分式可化为( )
A. B. C. D.
解题关键:考查了分式的基本性质以及添括号法则,注意当括号前面加“-”时,括号里的各项都改变正负号.
【答案】B
【详解】解:.
故选B.
【变式13-1】不改变分式的值,使下列分式的分子与分母中的最高次项的系数是正数:
(1); (2); (3).
【答案】(1)(2)(3)
【详解】(1)解:;
(2)解:;
(3)解:.
【变式13-2】不改变分式的值,使分子、分母中次数最高的项的系数都化为正数.
(1); (2); (3).
【答案】(1)(2)(3)
【详解】(1).
(2).
(3).
【变式13-3】不改变分式的值,使分子和分母中的最高次项系数都为正数:
(1); (2).
【答案】(1) (2)
【详解】(1)解:;
(2)解:.
将分式的分子分母各项系数化为整数
例14.不改变分式的值,把下列分式的分子、分母各项的系数化为整数.
(1); (2).
【答案】(1)(2)
【详解】(1)解:;
(2)解:.
【变式14-1】不改变分式的值,把下列各分式的分子和分母中各项系数化为整数.
(1); (2).
【答案】(1) (2)
【详解】(1)解:;
(2)解:.
【变式14-2】不改变分式的值,把下列各分式的分子与分母中各项系数都化为整数:
(1); (2).
【答案】(1) (2)
【详解】(1)根据分式的基本性质,将的分子与分母同乘60,
得.
(2)解:根据分式的基本性质,将的分子与分母同乘12,
得.
【变式14-3】不改变分式的值,将下列各分式的分子与分母中的各项系数都化为整数:
(1); (2).
【答案】(1) (2)
【详解】(1).
(2).
最简分式的判断
例15.下列分式是最简分式的是( )
A. B. C. D.
解题关键:一个分式的分子与分母没有公因式时,叫最简分式.根据最简分式的概念判断即可.
【答案】D
【详解】解:A、,不是最简分式,不符合题意;
B、,不是最简分式,不符合题意;
C、,不是最简分式,不符合题意;
D、是最简分式,符合题意.
故选:D.
【变式15-1】下列各分式中,最简分式是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】A、=,故该项不是最简分式;
B、,故该项不是最简分式;
C、=,故该项不是最简分式;
D、分子分母没有公因式,故该项是最简分式;
故选:D.
【变式15-2】下列分式中,不是最简分式是()
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:A. 是最简分式,不符合题意;
B. 是最简分式,不符合题意;
C. 是最简分式,不符合题意;
D. 不是最简分式,符合题意;
故选:D.
【变式15-3】给出下列分式:.其中不是最简分式的个数是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【详解】最简分式有:,,不是最简分式的有:,
即有3个不是最简分式
故选:B
含乘方的分式的乘除运算
例16.计算:
(1); (2); (3); (4).
【答案】(1)(2)(3)(4)
【详解】(1)解:原式;
(2)解:原式;
(3)解:原式;
(4)解:原式.
【变式16-1】计算:
(1) (2)
【答案】(1)(2)
【详解】(1)解:原式=;
(2)解:原式=
【变式16-2】计算:
(1); (2); (3).
【答案】(1);(2);(3).
【详解】(1)解:,
(2)解:;
(3)解:.
【变式16-3】计算:
(1) ; (2).
【答案】(1)(2)
【详解】(1)解:原式
(2)解:原式.
已知分式的恒等式,确定分子或分母
例17.对于任意的值都有,则,值为( )
A., B., C., D.,
【答案】B
【详解】解:∵,
∴,
解得:.
故选:B.
【变式17-1】若的值为,则的值为( )
A. B. C. D..
【答案】D
【详解】由题意可得,,则,
∴,
故选:D.
【变式17-2】将公式(均不为零,且)变形成求的式子,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】,所以.
故选:A.
【变式17-2】若恒成立,则的值是 .
【答案】
【详解】解:
恒成立,
,
故答案为:.
【变式17-3】已知,其中为常数,则 .
【答案】
【详解】解:∵,
又∵,
∴,
∴,
故答案为:.
分式的加减混合运算
例18.计算:
(1); (2); (3); (4).
【答案】(1)(2)(3)(4)
【详解】(1)解:
(2)解:
(3)解:
(4)解:
.
【变式18-1】计算:
(1); (2); (3).
【答案】(1);(2)2;(3).
【详解】(1)解:原式;
(2)解:原式;
(3)解:原式.
【变式18-2】化简:
【答案】
【详解】解:
【变式18-3】计算:
(1); (2); (3); (4).
【答案】(1);(2);(3);(4).
【详解】(1)解:
;
(2)解:
;
(3)解:
;
(4)解:
.
分式的化简求值问题(考试常考题型)
例19.化简求值:,其中,.
解题核心:本题考查了分式的化简求值,平方差公式,完全平方公式,熟练掌握分式的化简求值法则计算是解题的关键;
【答案】,
【详解】解:原式
当,时,原式
【变式19-1】先化简,再求值:,其中.
【答案】化简结果:;求值结果:
【详解】解:,
,
,
,
,
将代入得.
【变式19-2】先化简,再求值:,其中是最小的正整数.
【答案】,
【详解】解:原式
,
∵是最小的正整数,
∴,
∴原式.
【变式19-3】先化简,再求值:,其中满足.
【答案】,
【详解】解:原式
,
∵
∴,
∴,,
∴,,
∴原式.
分式综合中定义新运算(分式中的压轴题型)
例20.定义:若分式与分式的差等于它们的积,即,则称分式是分式的“分裂分式”.如与,因为,所以是的“分裂分式”.
(1)填空:分式___________分式的“分裂分式”(填“是”或“不是”);
(2)分式是分式的“分裂分式”.求整数为何值时,分式的值是正整数,并写出分式的值.
(3)若关于的分式是关于的分式的“分裂分式”,求的值.
【答案】(1)是(2)时,;时,;时,(3)
【详解】(1)解:∵,
,
∴,
∴分式是分式的“分裂分式”;
故答案为:是;
(2)解:∵分式是分式A的“分裂分式”,
∴,
∴,
∴
;
∵整数使得分式A的值是正整数,,
∴时,,
时,,
时,;
(3)解:设关于的分式的“分裂分式”为M,则:
,
∴
,
∵关于的分式是关于的分式的“分裂分式”,
∴,
整理得:,
解得:.
【变式20-1】定义:如果一个分式能化成一个整式与一个分子为常数的分式的和的形式,则称这个分式为“和谐分式”
如,,则和都是“和谐分式”.
(1)将“和谐分式化成一个整式与一个分子为常数的分式的和的形式;
(2)应用:求分式的最大值;
(3)应用:先化简,并求x取什么整数时,该式的值为整数.
【答案】(1)(2)最大值是5(3)2+,当时,分式运算的结果是整数
【详解】(1)解:
;
(2)解:,
∵,
∴的最小值为1,
∴的最大值为3,
∴的最大值为5,
∴分式的最大值是5,
(3)解:
,
当时,是整数;
即当时,是整数;
∵分母不能为0,
∴,
故只有当时,分式的值为整数.
∴当时,分式运算的结果是整数.
【变式20-2】定义:如果一个分式能化成的形式(m,n都是常数,A是整式),那么称这个分式为系数为m的分式.如,所以是系数为1的分式;,所以是系数为2的分式.
(1)请你再写出一个系数为2的分式(写最简分式,不能与相同)
(2)将化成的形式(m,n都是常数,A是整式).
(3)当分式的值为整数,且x也是整数时,求所有x的值.
【答案】(1)见解析(2)(3)1或0或4或
【详解】(1)解:答案不唯一,根据题意,
故分式为.
(2)解:原式.
(3)解:根据题意,得,
由分式的值为整数,且x也是整数,
得或或或,
解得或或或.
【变式20-3】定义:如果两个分式A与B的差为常数,且这个常数为正数,则称是的“雅中式”,这个常数称为关于的“雅中值”.例如分式,,,则是的“雅中式”,关于的“雅中值”为.
(1)若分式,,请判断是否为的“雅中式”?若是,请求出关于的“雅中值”;若不是,请说明理由.
(2)已知分式,,是的“雅中式”,且关于的“雅中值”为,试用含的式子表示.
【答案】(1)为的“雅中式”,关于的“雅中值”为,理由见详解(2)
【详解】(1)解:∵,,
∴
∴为的“雅中式”,关于的“雅中值”为
(2)解:∵是的“雅中式”,且关于的“雅中值”为,
∴,
∵,,
∴
∴
∴
易错题1:当x取什么数时,分式有意义?当x取什么数时,该分式无意义?
错解:,所以当x≠5时,分式有意义,x=5时,分式无意义。
正确解法:
【详解】解:当有意义时:,(不能约分后在求解)
∴且;
当无意义时:,
∴或.
易错题2:先化简再求值:,其中.
错解:
正确解法:
【详解】解:易错步骤:括号外是减号需要变号。
,
当时,原式.
1.下列各式中,属于分式的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:,,都是整式,是分式,
故选:B.
2.将分式中的,的值同时扩大为原来的2倍,则分式的值( )
A.缩小为原来的一半 B.扩大为原来的2倍
C.无法确定 D.保持不变
【答案】D
【详解】解:∵,
∴将分式中的x,y的值同时扩大为原来的2倍,则分式的值不变,
故选:D.
3.下列式子中,从左往右变形错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:A、,此选项正确,但不符合题意;
B、,此选项错误,符合题意;
C、,此选项正确,但不符合题意;
D、,此选项正确,但不符合题意.
故选:B.
4.化简的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:
故选:B.
5.已知,,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
故选:C.
6.打字员小丽要打印一份12000字的文件,第一天打字2小时,打字速度为w字/分钟,第二天打字速度比第一天快了10字/分钟,两天打印完全部文件,则第二天她打字用的时间是( )分钟
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:由题意,得:第二天她打字用的时间是:(分钟);
故选B
7.(1);(2),括号内依次填入( ),( )
【答案】
【详解】解:由与分母乘以x,则分子也需乘x,即;
由与分子乘以30,则分母也需乘30,即.
故答案为:,.
8.若分式的值为,则 .
【答案】
【详解】解:根据题意,得:,
,
解得:或,
,
且,
.
故答案为:.
9.已知,则代数式的值为 .
【答案】
【详解】解:∵,
∴,
∴
.
故答案为:.
10.已知数列,,……,,设,则与 最接近的整数为 .
【答案】
【详解】解:
,
同理,
,
,
,
当时,,
故答案为:.
11.已知,求代数式的值.
【答案】
【详解】解:∵,
∴,
∴.
12.计算:
(1); (2);
(3); (4).
【答案】(1)(2)(3)(4)
【详解】(1)解:;
(2)解:
;
(3)解:
;
(4)解:.
13.以下是某同学化简分式的部分运算过程:
解:原式…………第一步
…………第二步
………………………………第三步
……
(1)上面的运算过程中,第________步出现了错误.
(2)请你写出完整的解答过程,并从,1,2中选择一个合适的数,作为的值代入求值.
【答案】(1)三(2)取,原式,完整过程见解析
【详解】(1)解:上面的运算过程中第三步出现了错误,错误的原因是没有添括号,
故答案为:三;
(2)解:原式
,
∵式子中的不能为,2,
∴当时,原式.
14.先化简,再从中选择一个合适的数作为x的值代入求值.
【答案】,当时,原式的值为
【详解】解:;
由分式有意义的条件可知,
,
∴不能取,可取,
当时,原式.
15.阅读下面的解题过程:
(1)感知:已知,求的值.
解:由知,所以,即
所以:
所以的值为__________.
该题的解法叫“倒数法”,请你也利用“倒数法”解决下列问题:
(2)应用:求,求的值;
(3)拓展:若,求 的值.
【答案】(1)(2)(3)
【详解】(1)解:∵,且,
∴,即
∴
∴;
(2)解:∵,且,
∴,
∴,
∴;
∴.
(3)解:∵,且
∴
∴
∵
∴.
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培优专题 分式及其基本性质和分式的运算
分式的概念
形如(A、B是整式,B中含有字母)的式子叫做分式。其中A叫做分式的分子(或者说被除数),B叫做分式的分母(或者说除数)。
下列各式: 中,分式有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
特别注意:
判断一个式子是否是分式,不要看式子是否是的形式,关键要满足:分式的分母(或者说除数)中必须含有字母,分子分母均为整式。无需考虑该分式是否有意义,即分母是否为零。
分式方程的条件
1.分式有意义条件:分母(或者说除数)不为0。
2.分式值为0条件:分子(或者说被除数)为0且分母不为0。
3.分式值为正(负)数条件:分子分母同号得正,异号得负。
4.分式值为1的条件:分子=分母≠0。
5.分式值为-1的条件:分子分母互为相反数,且都不为0。
关于分式,下列说法错误的是( )
A.当时,分式有意义 B.当时,分式的值为
C.当时,分式没有意义 D.当时,分式的值为
分式的基本性质
分式的分子和分母同时乘以(或除以)同一个不为0的整式,分式的值不变。用式子表示为:
其中A、B、C为整式,C≠0
下列运算中,错误的是( )
A. B. C. D.
【特别注意】
分式有意义的条件常结合二次根式、0次幂进行考查,需要熟悉以上两种方法:
1.二次根式有意义的条件:被开方数≥0;
2.0次幂有意义的条件:底数不为0
分式的通分
分式通分的步骤如下
1.分解分母因式:将每个分式的分母分解为质因数或因式乘积形式。
2.确定最简公分母:①取各分母系数的最小公倍数;②对分母中的因式部分,取所有出现因式的最高次幂。3.变形分式:将每个分式的分子和分母同时乘以“最简公分母÷原分母”的商。
4.保持等价性:通分后的分式需与原分式等价,即分子分母同乘的整式不能为 0,且运算过程中需注意符号和分配律。
通分:
(1),,; (2),.
【特别注意】
①若分母是多项式,需优先完成因式分解。②通分后可能需要对结果进行约分或化简。③涉及多个变量时,需确保所有因式均被覆盖。
分式加减运算
分式的加减运算:如果分式中各个分母相同,则直接分母不变,分子相加减;如果分式中各个分母不同,则需要先根据通分化为同分母后,在分母不变,分子想加减;
计算:
(1); (2);
(3); (4).
分式的约分
根据分式基本性质,可以把一个分式的分子和分母的公因式约去,这种变形称为分式的约分。
约分的关键是确定分式中分子与分母的公因式步骤:
1.如果分式的分子和分母都是单项式或者是几个因式乘积的形式,将它们的公因式约去。
2.分式的分子和分母都是多项式,将分子和分母分别分解因式,再将公因式约去。
约分:
(1) (2) (3)
提醒:通分操作注意事项
1.多项式分式必须先分解因式:当分子或分母为多项式时,需先进行因式分解(如提取公因式、公式法分解
等);
2.分解需彻底:若因式分解不彻底,可能导致遗漏公因式,约分不完全。
分式乘除运算
分式的乘法:两个分式相乘,把分子相乘的积作为积的分子,把分母相乘的积作为积的分母。用字母表示为:
分式的除法:两个分式相除,把除式的分子和分母颠倒位置后再与被除式相乘:
计算:
(1); (2).
判断是否为分式
例1.在代数式,,,中,属于分式的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
解题思路:首先观察分子分母是否都是整式,其次观察分母是否含有字母即可。
【变式1-1】下列各式,,,,是分式的有( )个
A.5 B.4 C.3 D.2
【变式1-2】下列各式中:,,,,0,,,其中分式共有 个.
【变式1-3】有下列各式∶①;②;③;④.其中是分式有 .(填序号)
分式的值为0的条件
例2.若分式的值为0,则x的值为( )
A. B.1 C. D.2
解题关键:分式的值为0的条件是:分子为0的同时分母不为0.
【变式2-1】若分式的值为0,则x的值为( )
A.2 B. C. D.
【变式2-2】若代数式的值为0,则 ;若代数式的值为0,则 ;若代数式的值为0,则 .
【变式2-3】若分式的值为0,则的值是 .
分式有(无)意义的条件
例3.要使分式有意义,则x的取值范围是( )
A.x B.x C.x D.x
解题思路:分式有意义的条件是分母不为0.分式无意义的条件是分母为0.
【变式3-1】下列各式中,无论取何值,分式都有意义的是( )
A. B. C. D.
【变式3-2】已知分式,当时,分式没有意义;当时,分式的值为零.则的值为 .
【变式3-3】当x 时,分式有意义;当x 时,分式没有意义.
分式的实际应用
例4.港珠澳大桥是世界上最长的跨海大桥.大桥全长千米,其中包含海底隧道长约千米.一辆汽车在海底隧道行驶的平均速度比其它路段行驶的平均速度慢.若设该汽车在海底隧道行驶的平均速度为,则该汽车完全通过大桥(车长忽略不计)所用的时间为( )
A.小时 B.小时 C.小时 D.小时
解题思路:先由题意得出该汽车在其它路段行驶的平均速度,再由时间路程速度即可得出汽车完全通过大桥(车长忽略不计)所用的时间.
【变式4-1】某校12月组织a名师生到红旗渠风景区开展红色教育活动.租用的旅游车每辆可乘坐b人,师生全部上车后还剩一个位置,由此可知租用的旅游车的辆数为( )
A. B. C. D.
【变式4-2】春秋季节,是病毒活跃期,某学校为了做好病毒消杀工作,从市场上购买了瓶消毒液,原计划每天用瓶,后由于提高了消毒要求,每天多用了瓶消毒液,则这些消毒液提前几天用完??( )
A. B. C. D.
【变式4-3】数学来源于生活,众所周知“糖水加糖会变甜”.人们常用糖水中糖与糖水的比表示糖水的甜度.若克糖水中含克糖,则该糖水的甜度为,若再加入克糖,此时糖水的甜度为 ,充分搅匀后,感觉糖水更甜了.由此我们可以得到一个不等式 ;(请用含、、的式子表示)
已知代数式的值,求分式的值------配凑法
例5.已知,则的值等于 .
解题思路:首先将变形为,然后求出,,然后代入求解即可.
【变式5-1】已知,则的值为 .
【变式5-2】已知,则 .
【变式5-3】已知,则的值为 .
已知代数式的值,求分式的值-------设K法
例6.已知,,且.则 .
解题思路:首先利用,设,,,进而代入求出即可.
【变式6-1】已知,则的值为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【变式6-2】已知求的值.
【变式6-3】已知,求分式的值.
已知代数式的值,求分式的值-------整体带入法
例7.已知,则 .
【变式7-1】已知,求分式的值.
【变式7-2】已知,求的值.
【变式7-3】已知,求分式的值.
【变式7-4】已知,则的值为 .
已知代数式的值,求分式的值-------其他题型
例8.已知,则 .
【变式8-1】若,求 .
【变式8-2】已知,,则的值为 .
【变式8-3】已知实数a、b、c满足;则 .
分式的值为正(负)的时候未知数的值
例9.已知分式的值是非负数,那么x的取值范围是( )
A.且 B. C. D.且
解题思路:根据的值是非负数得到且,进而能求出x的取值范围.
【变式9-1】若分式的值为负数,则x的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式9-2】当 时,分式的值是非负数.
使分式的值为整数时未知数的值
例10.使得为整数的自然数的个数为 个.
解题思路:将分式变形为,即可得出,再根据的值为整数且x为自然数计算即可.
【变式10-1】已知x为整数,且分式的值为整数,则x可取的值是 .
【变式10-2】如果m为整数,那么使分式的值为整数的m为 .
【变式10-3】若及都是正整数,则所有满足条件的的值的和是 .
判断变形是否正确
例11.下列各式从左到右的变形中,正确的是( )
A.B. C. D.
解题思路:根据分式的基本性质: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.
【变式11-1】根据分式的基本性质对分式变形,下列等式一定正确的是( )
A. B. C. D.
【变式11-2】下列各式中,正确的是( )
A. B. C. D.
【变式11-3】下列变形一定正确的是( )
A. B. C. D.
利用分式的基本性质判断分式的变化
例12.如果把分式中的x、y都扩大3倍,那么分式的值( )
A.扩大3倍 B.扩大9倍 C.缩小 D.不变
解题关键:分式的基本性质:分式的分子分母同时乘以或除以一个不为0的数(式子),分式的值不变。
【变式12-1】若把分式中的和都扩大到原来的倍,那么分式的值( )
A.缩小倍 B.扩大倍 C.缩小 D.不变
【变式12-2】如果分式中的都扩大为原来的3倍,那么分式的值( )
A.变为原来的3倍 B.变为原来的9倍
C.变为原来的 D.不变
【变式12-3】把分式中的,的值都扩大为原来的倍,则分式的值( )
A.扩大为原来的倍 B.扩大为原来的倍 C.缩小为原来的 D.不变
将分式的分子分母最高项化为正数
例13.不改变分式的值,使分式的分子、分母中的最高次项的系数都是正数,则分式可化为( )
A. B. C. D.
解题关键:考查了分式的基本性质以及添括号法则,注意当括号前面加“-”时,括号里的各项都改变正负号.
【变式13-1】不改变分式的值,使下列分式的分子与分母中的最高次项的系数是正数:
(1); (2); (3).
【变式13-2】不改变分式的值,使分子、分母中次数最高的项的系数都化为正数.
(1); (2); (3).
【变式13-3】不改变分式的值,使分子和分母中的最高次项系数都为正数:
(1); (2).
将分式的分子分母各项系数化为整数
例14.不改变分式的值,把下列分式的分子、分母各项的系数化为整数.
(1); (2).
【变式14-1】不改变分式的值,把下列各分式的分子和分母中各项系数化为整数.
(1); (2).
【变式14-2】不改变分式的值,把下列各分式的分子与分母中各项系数都化为整数:
(1); (2).
【变式14-3】不改变分式的值,将下列各分式的分子与分母中的各项系数都化为整数:
(1); (2).
最简分式的判断
例15.下列分式是最简分式的是( )
A. B. C. D.
解题关键:一个分式的分子与分母没有公因式时,叫最简分式.根据最简分式的概念判断即可.
【变式15-1】下列各分式中,最简分式是( )
A. B. C. D.
【变式15-2】下列分式中,不是最简分式是()
A. B. C. D.
【变式15-3】给出下列分式:.其中不是最简分式的个数是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
含乘方的分式的乘除运算
例16.计算:
(1); (2); (3); (4).
【变式16-1】计算:
(1) (2)
【变式16-2】计算:
(1); (2); (3).
【变式16-3】计算:
(1) ; (2).
已知分式的恒等式,确定分子或分母
例17.对于任意的值都有,则,值为( )
A., B., C., D.,
【变式17-1】若的值为,则的值为( )
A. B. C. D..
【变式17-2】将公式(均不为零,且)变形成求的式子,正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式17-2】若恒成立,则的值是 .
【变式17-3】已知,其中为常数,则 .
分式的加减混合运算
例18.计算:
(1); (2); (3); (4).
【变式18-1】计算:
(1); (2); (3).
【变式18-2】化简:
【变式18-3】计算:
(1); (2); (3); (4).
分式的化简求值问题(考试常考题型)
例19.化简求值:,其中,.
解题核心:本题考查了分式的化简求值,平方差公式,完全平方公式,熟练掌握分式的化简求值法则计算是解题的关键;
【变式19-1】先化简,再求值:,其中.
【变式19-2】先化简,再求值:,其中是最小的正整数.
【变式19-3】先化简,再求值:,其中满足.
分式综合中定义新运算(分式中的压轴题型)
例20.定义:若分式与分式的差等于它们的积,即,则称分式是分式的“分裂分式”.如与,因为,所以是的“分裂分式”.
(1)填空:分式___________分式的“分裂分式”(填“是”或“不是”);
(2)分式是分式的“分裂分式”.求整数为何值时,分式的值是正整数,并写出分式的值.
(3)若关于的分式是关于的分式的“分裂分式”,求的值.
【变式20-1】定义:如果一个分式能化成一个整式与一个分子为常数的分式的和的形式,则称这个分式为“和谐分式”
如,,则和都是“和谐分式”.
(1)将“和谐分式化成一个整式与一个分子为常数的分式的和的形式;
(2)应用:求分式的最大值;
(3)应用:先化简,并求x取什么整数时,该式的值为整数.
【变式20-2】定义:如果一个分式能化成的形式(m,n都是常数,A是整式),那么称这个分式为系数为m的分式.如,所以是系数为1的分式;,所以是系数为2的分式.
(1)请你再写出一个系数为2的分式(写最简分式,不能与相同)
(2)将化成的形式(m,n都是常数,A是整式).
(3)当分式的值为整数,且x也是整数时,求所有x的值.
【变式20-3】定义:如果两个分式A与B的差为常数,且这个常数为正数,则称是的“雅中式”,这个常数称为关于的“雅中值”.例如分式,,,则是的“雅中式”,关于的“雅中值”为.
(1)若分式,,请判断是否为的“雅中式”?若是,请求出关于的“雅中值”;若不是,请说明理由.
(2)已知分式,,是的“雅中式”,且关于的“雅中值”为,试用含的式子表示.
易错题1:当x取什么数时,分式有意义?当x取什么数时,该分式无意义?
错解:,所以当x≠5时,分式有意义,x=5时,分式无意义。
正确解法:
【详解】解:当有意义时:,(不能约分后在求解)
∴且;
当无意义时:,
∴或.
易错题2:先化简再求值:,其中.
错解:
正确解法:
【详解】解:易错步骤:括号外是减号需要变号。
,
当时,原式.
1.下列各式中,属于分式的是( )
A. B. C. D.
2.将分式中的,的值同时扩大为原来的2倍,则分式的值( )
A.缩小为原来的一半 B.扩大为原来的2倍
C.无法确定 D.保持不变
3.下列式子中,从左往右变形错误的是( )
A. B. C. D.
4.化简的结果是( )
A. B. C. D.
5.已知,,则的值为( )
A. B. C. D.
6.打字员小丽要打印一份12000字的文件,第一天打字2小时,打字速度为w字/分钟,第二天打字速度比第一天快了10字/分钟,两天打印完全部文件,则第二天她打字用的时间是( )分钟
A. B. C. D.
7.(1);(2),括号内依次填入( ),( )
8.若分式的值为,则 .
9.已知,则代数式的值为 .
10.已知数列,,……,,设,则与 最接近的整数为 .
11.已知,求代数式的值.
12.计算:
(1); (2);
(3); (4).
13.以下是某同学化简分式的部分运算过程:
解:原式…………第一步
…………第二步
………………………………第三步
……
(1)上面的运算过程中,第________步出现了错误.
(2)请你写出完整的解答过程,并从,1,2中选择一个合适的数,作为的值代入求值.
14.先化简,再从中选择一个合适的数作为x的值代入求值.
15.阅读下面的解题过程:
(1)感知:已知,求的值.
解:由知,所以,即
所以:
所以的值为__________.
该题的解法叫“倒数法”,请你也利用“倒数法”解决下列问题:
(2)应用:求,求的值;
(3)拓展:若,求 的值.
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