内容正文:
专题13.1 分式及其性质
教学目标
1. 知道分式的概念及有意义的条件;
2. 学会分式的求值;
3. 掌握分式的基本性质、最简分式、约分等.。
教学重难点
1.重点
(1)学会判断分式,根据分式有意义的条件求参数范围;
(2)掌握分式的基本性质及其应用;
(3)了解约分的过程,利用约分将分式化为最简分式。
2.难点
(1)利用分式的基本性质求解有关化简、变形、求值问题等;
(2)分式的基本性质的综合应用。
知识点1 分式
一、分式的概念
一般地,对于两个整式A、B(B是非零整式),A÷B可以表示为的形式,叫作分式,也称为有理式,其中A称为分子,B称为分母.本章主要讨论分母中含有字母的分式.
要点:
(1) 分式的形式和分数类似,但它们是有区别的.分数是整式,不是分式,分式是两个整式相除的商式.分式的分母中含有字母;分数的分子、分母中都不含字母.
(2) 分式与分数是相互联系的:由于分式中的字母可以表示不同的数,所以分式比分数更具有一般性;分数是分式中字母取特定值后的特殊情况.
(3) 分母中的“字母”是表示不同数的“字母”,但π表示圆周率,是一个常数,不是字母,如是整式而不能当作分式.
(4)分母中含有字母是分式的一个重要标志,判断一个代数式是否是分式不能先化简,如是分式,与有区别,是整式,即只看形式,不能看化简的结果.
二、分式有意义,无意义或等于零的条件
1.分式有意义的条件:分母不等于零.
2.分式无意义的条件:分母等于零.
3.分式的值为零的条件:分子等于零且分母不等于零.
要点:
(1)分式有无意义与分母有关但与分子无关,分式要明确其是否有意义,就必须分析、讨论分母中所含字母不能取哪些值,以避免分母的值为零.
(2)必须在分式有意义的前提下,才能讨论分式的值.
【即学即练】
1.下列各式是分式的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查的是分式的定义:分母中含有未知数的式子即为分式.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.据此判断即可.
【详解】解:,,分母中都不含有字母,都不是分式,
分母中含有字母,是分式,
观察四个选项,选项A符合题意.
故选:A.
2.使分式有意义的x的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了分式有意义的条件,熟练掌握分式有意义的条件是分母不为零是解题的关键.根据分式有意义的条件为,即可求得x的取值范围.
【详解】解:∵分式有意义,
∴,
解得:.
故选:B.
3.若分式的值为0,则 .
【答案】0
【分析】考查了分式的值为零的条件.若分式的值为零,需同时具备两个条件:(1)分子为0;(2)分母不为0.这两个条件缺一不可.
根据分式的值为零的条件可以求出x的值.
【详解】解:由分式的值为零的条件得,,
解得,得,
∴.
故答案为:0.
4.若分式的值为0,则x应满足的条件是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查的是分式的值为0的条件,掌握“分式的值为0的条件”是解本题的关键.分式的值为0的条件:分子为0且分母不为0,根据原理列方程与不等式,从而可得答案.
【详解】解:∵分式的值为0,
∴
解得:.
故选:A.
5.分式的值是正整数,则正整数的值是 .
【答案】1
【分析】本题考查分式的值,根据题意确定符合题意的正整数x的值即可.
【详解】解:∵分式的值是正整数,
∴或2,
∴或,
又x为正整数,
∴,
故答案为:1.
知识点2 分式的基本性质
一、分式的基本性质
分式的分子和分母乘(或除以)同一个整式,当该整式的值不为0时,分式的值不变,即
这个性质叫做分式的基本性质.
二、分式的变号法则
对于分式中的分子、分母与分式本身的符号,改变其中任何两个,分式的值不变;改变其中任何一个或三个,分式成为原分式的相反数.
要点:根据分式的基本性质有,.根据有理数除法的符号法则有.分式与互为相反数.分式的符号法则在以后关于分式的运算中起着重要的作用.
三、分式的约分,最简分式
1.约分
2x是分式分子、分母的一个公因式,运用分式的基本性质,可以把分子、分母中的2xy约去.像这样,把一个分式的分子与分母中的公因式约去的过程,叫作约分.
2.最简分式
分式、、的分子与分母没有一次及以上的公因式,这样的分式叫作最简分式.与都是最简分式,习惯上,在结果中将化为.
注意:如无特殊说明,本章出现的分式的变形与运算,总是在分式有意义的前提下进行.
3.约分可以化简分式.如果分式的分子和分母是几个因式的积的形式,可约去相同因式.有时,需要先对分子、分母因式分解,再约分.分式的约分一般要使结果成为最简分式.
要点:
(1)约分的实质是将一个分式化成最简分式,即约分后,分式的分子与分母再没有公因式.
(2)约分的关键是确定分式的分子与分母的公因式.分子、分母的公因式是分子、分母的系数的最大公约数与相同因式最低次幂的积;当分式的分子、分母中含有多项式时,要先将其分解因式,使之转化为分子与分母是不能再分解的因式积的形式,然后再进行约分.
【即学即练】
1.将分式中的m,n的值都扩大为原来的2倍,则分式的值( )
A.不变 B.扩大为原来的2倍
C.缩小为原来的 D.扩大为原来的4倍
【答案】A
【分析】本题主要考查了分式的基本性质,解题的关键是熟练掌握分式的基本性质.
将原分式中的和均扩大为原来的2倍,代入后化简新分式,观察其与原分式的关系.
【详解】解:原分式为,当和均扩大为原来的2倍时,新分式为,
分式化简得,与原分式完全相同,
故选:A.
2.化简分式: .
【答案】
【分析】本题考查的是分式的化简,熟练应用分式的基本性质是解答此题的关键.
按照分式的基本性质对分式进行化简即可.
【详解】解:原式;
故答案为:.
3.下列分式是最简分式的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了最简分式的概念及判断方法,解题的关键是掌握最简分式的定义(分子与分母没有公因式的分式),并能对分式的分子和分母进行因式分解以寻找公因式.
明确最简分式的定义:分子与分母没有公因式.对每个选项的分子和分母进行因式分解.检查分子分母是否存在公因式,若没有则为最简分式.
【详解】解:的分子分母有公因数 2,可化简为,因此不是最简分式,A错误.
的分母可因式分解为,分子分母有公因式,可化简为,因此不是最简分式,B错误.
的分母可提取公因式a,化为,分子分母有公因式a,可化简为,因此不是最简分式,C错误.
的分母无法因式分解,分子分母没有公因式,因此是最简分式,D正确.
故选:D.
4.若是一个最简分式,则可以是( )
A.x B. C.4 D.
【答案】A
【分析】本题考查最简分式,根据分式的分母一定含有字母,且最简分式的分子和分母没有公因式,进行判断即可.
【详解】解:由题意,中必须有字母,且分子分母不能还有公因式,
选项B、C中没有字母,代入后表达式不是分式,故排除;
选项D代入后,分式为,分子分母有公因式4,不是最简分式,故排除.
只有选项A满足题意.
故选A.
5.化简:
(1)
(2)
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了分式的化简,掌握分式的约分成为解题的关键.
(1)先对分子、分母分别进行因式分解,然后约分即可;
(2)先对分子、分母分别进行因式分解,然后约分即可.
【详解】(1)解:.
(2)解:
.
题型01 判断分式
【典例1】.下列各式中,是分式的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了分式的定义,掌握分母中含有字母的代数式即为分式成为解题的关键.
根据分式的定义逐项判断即可.
【详解】解:A.,分母为常数2025,不含字母,因此是分数,不是分式,不符合题意;
B.,分母为字母,符合分式的定义,是分式,符合题意;
C.,分母为常数2,不含字母,因此是单项式,不是分式,不符合题意;
D.,无分母,属于整式中的多项式,不是分式,不符合题意.
故选B.
【变式1】.在代数式,,,中,分式有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【分析】此题考查分式的定义:形如的式子,其中A,B是整式,且B中含有字母,这样的式子是分式,根据定义解答即可.
【详解】解:在代数式,,,中,分式有,共2个,
故选:B
【变式2】.下列各式中:,分式的个数为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】D
【分析】本题考查了分式的定义,根据分式的定义,分母中含有字母的式子即为分式,需逐一判断各式的分母是否含字母,即可作答.
【详解】解:分母为数字2,不含字母,是整式,不是分式;
分母为字母a,符合分式定义,是分式;
分母为,含字母x和y,是分式;
分母为数字2,不含字母,是整式,不是分式;
分母π为常数,不含字母,是整式,不是分式;
综上,分式共有2个,
故选:D.
题型02 分式有意义的条件
【典例1】.若有意义,则下列说法正确的是( )
A. B. C.且 D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了分式有意义的条件.根据分式有意义的条件是分母不为零解答即可.
【详解】解:∵有意义,
∴,
∴.
故选:B
【变式1】.使分式有意义的x的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了分式有意义的条件,熟练掌握分式有意义的条件是分母不为零是解题的关键.根据分式有意义的条件为,即可求得x的取值范围.
【详解】解:∵分式有意义,
∴,
解得:.
故选:B.
【变式2】.若分式有意义,则x的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了分式有意义的条件.熟练掌握分式有意义的条件是解题的关键.
根据,求解作答即可.
【详解】解:由题意知,,
解得:,
故选:D.
题型03 分式的值为0
【典例1】.若分式的值为0,则实数的值为( )
A.2 B.0 C. D.-3
【答案】A
【分析】本题考查分式的值为0的条件,根据分式的值为0的条件是分子为0且分母不为0,进行求解即可.
【详解】解:由题意,得:且,
解得:;
故选A.
【变式1】.若分式的值为0,则x应满足的条件是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查的是分式的值为0的条件,掌握“分式的值为0的条件”是解本题的关键.分式的值为0的条件:分子为0且分母不为0,根据原理列方程与不等式,从而可得答案.
【详解】解:∵分式的值为0,
∴
解得:.
故选:A.
【变式2】.若分式的值为0,则的值为( )
A.0 B.2 C.2或 D.
【答案】D
【分析】本题主要考查分式等于0的条件,掌握“分式的值等于0,分子等于0,分母不等于0”是解题的关键.
根据分式的值等于0,可得分子等于0,分母不等于0,进而即可求解.
【详解】∵分式的值为0,
∴,
∴ 或 .
∵分母为0,分式无意义,
∴,即
∴.
故选:D.
题型04 分式的值为正数
【典例1】.若分式的值为正数,则x的取值范围是( )
A. B. 或 C. 或 D.
【答案】C
【分析】本题考查了分式的值,根据分式的值为正数,则分子分母同号,再进行分类讨论,即可作答.
【详解】解:∵分式的值为正数,
∴分子分母同正或同负,
∴或
解得或,
故选:C
【变式1】.若分式的值为正数,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查分式值的正负性问题,若对于分式()时,说明分子、分母同号;分式()时,分子、分母异号,据此列不等式(组)解答.
【详解】解:∵分式的值为正数,,
∴,
∴.
故选C.
【变式2】.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
【答案】D
【分析】本题考查分式值的正负性问题,也考查了解一元一次不等式.根据的值是非负数得到且,进而能求出x的取值范围.
【详解】解:∵,
∴且,
∴且.
故选:D.
题型05 分式的值为整数
【典例1】.对于正整数,使分式的值是一个整数,则可能取值的个数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了分式的性质,首先把分式整理可得:,因为分式的值是一个整数,所以是整数,所以可得或或,又因为为正整数,可得或,所以可能取值的个数是.
【详解】解:,
分式的值是一个整数,
是整数,
或或,
、、、、、,
又为正整数,
或,
可能取值的个数是.
故选:B.
【变式1】.若取整数,则使分式的值为整数的值有( )
A.3个 B.4个 C.6个 D.8个
【答案】B
【分析】本题主要考查了分式的值是整数的条件,分离假分式是解题的关键.先将假分式分离可得出,根据题意可知是6的整数约数,求解即可获得答案.
【详解】解:,
由题意可知,是6的整数约数,
∴,,,,1,2,3,6,
解得,,,0,1,,2,,
其中的值为整数为,0,1,2,共4个.
故选:B.
【变式2】.若的值为整数,则符合要求的整数x的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【分析】本题主要考查了分式的化简,解题的关键需要分离常数,转化思考.
先将分式分离常数得到,再将问题转化为为整数的问题求解.
【详解】解:,
∵的值为整数,为整数,
∴为整数,
∴或,
∴或2或5或1,
故选:D.
题型06 分式扩大或缩小倍数问题
【典例1】.如果把分式中的和都扩大为原来的3倍,那么分式的值( )
A.不变 B.缩小为原来的 C.扩大为原来的3倍 D.扩大为原来的6倍
【答案】A
【分析】设,根据分式的性质,得,解答即可.本题考查了分式的基本性质,熟练掌握性质,正确计算是解题的关键.
【详解】解:设,
根据分式的性质,得,分式的值不变,
故选:A.
【变式1】.将分式中的x,y同时扩大为原来的3倍,则分式的值( )
A.扩大为原来的2倍 B.缩小为原来的2倍
C.扩大为原来的3倍 D.缩小为原来的3倍
【答案】C
【分析】本题考查分式的性质,将原分式中的和同时扩大为原来的3倍,代入后化简新分式,与原分式比较即可得出结论.
【详解】解:将原分式为.当和均扩大为原来的3倍,
代入得新分式:
原分式为,新分式化简后为原分式的3倍,即.
因此,分式的值扩大为原来的3倍,
故选C.
题型07 约分
【典例1】.约分:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】本题主要考查了分式的约分,正确找到分子和分母的公因式是解题的关键.
(1)分子分母同时约去公因式即可得到答案;
(2)分子分母同时约去公因式即可得到答案;
(3)先提取公因式,再约分即可得到答案;
(4)分子和分母分别利用提取公因式法和完全平方公式法分解因式,然后约分即可.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
;
(3)解:
;
(4)解:
.
【变式1】.约分:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】本题考查分式化简,涉及因式分解、约分等知识,熟练掌握分式运算法则是解决问题的关键.
(1)直接约分即可得到答案;
(2)先将分式的分子、分母因式分解后约分即可得到答案;
(3)先将分式的分子、分母因式分解后约分即可得到答案;
(4)先将分式的分子、分母因式分解后约分即可得到答案.
【详解】(1)解:;
(2)解:;
(3)解:;
(4)解:.
【变式2】.约分:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】此题考查了分式的约分,根据分式的基本性质进行约分即可.
(1)找到分子和分母的最大公因式,利用分式的基本性质约分即可;
(2)把分母和分子因式分解,找到分子和分母的最大公因式,利用分式的基本性质约分即可;
【详解】(1)解:;
(2).
题型08 辨析分式变形是否正确
【典例1】.下列各式的变形中,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查分式的基本性质,即分子分母同时乘以或除以同一个不为零的数或整式,分式的值不变;需逐一分析各选项是否符合该性质.
【详解】选项A:;分子分母同时约去,则,否则分式无意义;故A一定成立;
选项B:;右边为左边的平方,显然不相等(如,时,左边为,右边为),故B错误;
选项C:;分子分母同时乘以,根据分式基本性质,若,等式成立;若,则分式无意义,因此C不正确;
选项D:;分子分母同时减去,不符合分式基本性质(如,,时,左边为,右边为),故D错误;
故选:A.
【变式1】.下列计算结果正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了分式的化简,根据分式化简的法则依次判断即可求解.
【详解】解:A、,所以正确,符合题意;
B、当时,,所以不正确,不符合题意;
C、,所以原式不正确,不符合题意;
D、,所以原式不正确,不符合题意;
故选:A .
【变式2】.下列变形一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据分式的基本性质,进行计算逐一判断即可解答.
本题考查了分式的性质,熟练掌握分式的基本性质是解题的关键.
【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.
题型09 最简分式
【典例1】.下列分式是最简分式的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了最简分式的概念及判断方法,解题的关键是掌握最简分式的定义(分子与分母没有公因式的分式),并能对分式的分子和分母进行因式分解以寻找公因式.
明确最简分式的定义:分子与分母没有公因式.对每个选项的分子和分母进行因式分解.检查分子分母是否存在公因式,若没有则为最简分式.
【详解】解:的分子分母有公因数 2,可化简为,因此不是最简分式,A错误.
的分母可因式分解为,分子分母有公因式,可化简为,因此不是最简分式,B错误.
的分母可提取公因式a,化为,分子分母有公因式a,可化简为,因此不是最简分式,C错误.
的分母无法因式分解,分子分母没有公因式,因此是最简分式,D正确.
故选:D.
【变式1】.要将分式化成最简分式,应将其分子分母同时约去的公因式为 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了化成最简分式.
找出分子分母的最大公因式即可.
【详解】解:分式存在最大公因式,
∴应将其分子分母同时约去的公因式为,
故选:C.
【变式2】.下列各式中,是最简分式的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了最简分式的定义.
判断分式是否为最简分式,需检查分子与分母是否存在公因式,若无,则为最简分式,逐一判断即可.
【详解】解:A:分子为,无法因式分解,分母为,分子与分母无公因式,故为最简分式;
B:分子为,分母为,分子与分母有公因式,可化简为,不是最简分式;
C:分子为,分母为,系数12与15有公因数3,可化简为,不是最简分式;
D:分子为,分母为,分子与分母有公因式,可化简为,不是最简分式;
故选:A.
题型10 分式求值
【典例1】.已知,则分式的值是( )
A.10 B. C. D.4
【答案】C
【分析】本题考查分式的求值,由已知条件,可将分式转化为关于的表达式,代入计算即可.
【详解】解:,
∵,
∴原式.
故选C.
【变式1】.如果,那么分式的值为( )
A. B.2 C. D.3
【答案】A
【分析】本题考查了分式的求值,利用整体代入法求值是解题的关键.由可得,将其代入分式中化简即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴.
故选:A.
【变式2】.若,则分式的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】D
【分析】由已知条件,将分式的分子部分因式分解用该条件替换,化简后即可求解.
本题考查分式的运算,解题的关键是熟练运用因式分解法将分式化简.
【详解】∵
∴
.
故选:D.
题型11 将分式的分子分母最高次项化为整数、正数
【典例1】.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.
【答案】B
【分析】根据添括号法则,对所求式子添括号,根据分式基本性质进行化简即可.
【详解】解:.
故选B.
【点睛】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1】.不改变分式的值,使分式的分子、分母中x的最高次项的系数都是正数,应该是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据分式的基本性质即可求解.
【详解】解:由题意可知将分式的分子分母同时乘得:
,
故选:C.
【点睛】本题主要考查了分式的基本性质,掌握分式的基本性质是解题的关键,分式的基本性质是分手的分子分母同时乘或除以同一个不为0的整式,分式的值不变.
【变式2】.不改变分式的值,把的分子、分母中含x项的系数化为整数为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查的是分式的基本性质的应用,把分子分母扩大100倍即可.
【详解】解:.
故选:C
【变式3】.不改变分式的值,将分式中分子、分母的系数都化为整数,其结果为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了分式的基本性质,分式的分子分母同时乘以或除以同一个不为零的数或整式,分式的值不变.
利用分式的基本性质,分子分母同时扩大相同的倍数即可求解.
【详解】解:
.
故选:A.
题型12 分式的综合应用
【典例1】.先化简,再求值:,其中,.
【答案】
【分析】本题考查了分式的化简求值,先将分式的分子分母进行因式分解,再约分,最后代入求值即可.
【详解】解:
,
当,时,原式.
【变式1】.甲、乙两人都加工a个零件,甲每小时加工20个,如果乙比甲晚工作1小时,且两人同时完成任务,那么乙每小时加工 个零件(用含a的代数式表示).
【答案】
【分析】根据题意可得甲加工a个零件需要是时间是,乙工作时间是,列出式子化简即可.
【详解】解:甲加工a个零件需要是时间是,乙工作时间是.
则乙每小时加工的零件是:.
故答案是:.
【点睛】此题考查了代数式,解题的关键是根据题意列出代数式.
【变式2】.如果一个分式的分子或分母可以因式分解,且这个分式不可约分,那么我们称这个分式为“友好分式”.例如分式是友好分式.若为整数,且关于的分式是“友好分式”,则的值为 .
【答案】6或
【分析】本题主要考查了分式的约分,因式分解,读懂题意是关键.根据题意对分母分解因式,从而可以求出相对应的a的值.
【详解】解:由题意可得可以分解因式,且a为整数,
∴,或,
∴
当时,,符合题意;
当时,,可以约分,不符合题意;
当时,,不可以约分,符合题意;
当时,,不可以约分,符合题意;
由以上可得:的值是6或.
故答案为:6或.
【变式3】.观察下列等式(式子中“!”是一种数学运算符号,n是正整数):计算: .
【答案】[或]
【分析】根据题目给出的运算法则,代入分式计算即可.
【详解】原式=
【点睛】本题考查了分式的运算,读懂题意按照题目中的运算法则解题是关键.
一、单选题
1.在,,,,中分式的个数有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】B
【分析】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.
【详解】解:,,分母中含字母,是分式;
,分母中不含字母,不是分式;
故选B.
【点睛】本题主要考查的是分式的定义,掌握分式的定义是解题的关键.
2.要使分式有意义,x的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】直接利用分式有意义的条件进而分析得出答案.
【详解】分式有意义应满足分母不为0,即,
解得:.
故选:A.
【点睛】此题主要考查了分式有意义的条件(分母不等于零),正确把握定义是解题关键.
3.如果把分式中的x、y都扩大到原来的5倍,则分式的值( )
A.扩大到原来的25倍 B.扩大到原来的5倍
C.不变 D.缩小到原来的
【答案】D
【分析】用和分别替换原分式中的x和y即可得出结果.
【详解】解:,
如果把分式中的x、y都扩大到原来的5倍,那么分式的值缩小到原来的,
故选:D.
【点睛】本题考查了分式的基本性质,熟练运用分式的基本性质是解题关键,本题属于基础题型.
4.下列分式中,当取任何实数时,该分式总有意义们是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据分式的有意义条件概念逐个进行判断即可.
【详解】解:A、当时,分母为,分式无意义;
B、当时,分母为,分式无意义;
C、当时,分母为,分式无意义;
D、当取任何实数时,分母为,分式总有意义;
故选:D.
【点睛】本题考查了分式有意义的条件,熟记分式的有意义条件概念是解题的关键.
5.下列分式中是最简分式的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】分子分母不含公因式的分式叫做最简分式,对四个选项逐一检查是否还能化简即可求得结果.
【详解】A选项,故不是最简分式;
B选项不能再化简,故是最简分式;
C选项,故不是最简分式;
D选项,故不是最简分式.
故选:B.
【点睛】本题考查了分式的约分,解决本题的关键是找到分子分母中的公因式.
6.化简的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据因式分解法对分式进行化简,
【详解】解:
故选A.
【点睛】标题主要考查了分式的约分,将分子进行正确因式分解是解答本题的关键,
7.分式值为0,则应满足( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由分式的值为0的条件进行计算,即可得到答案.
【详解】解:根据题意,
∵分式的值为0,
∴,解得:
∴.
故选:B.
【点睛】本题考查了分式的值为0的条件,以及分式有意义的条件,解题的关键是熟练掌握所学的知识,正确的进行解题.
8.下列变形中,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据分式的性质,对选项逐个判断即可.
【详解】解:A、,选项正确,符合题意;
B、,选项错误,不符合题意;
C、,选项错误,不符合题意;
D、当时,等号右边的式子没有意义,选项错误,不符合题意;
故选:A
【点睛】此题考查了分式的性质,涉及了平方差公式,解题的关键是熟练掌握分式的有关性质.
9.下列关于分式的判断,正确的是( )
A.当时,的值为零 B.当x为任意实数时,的值总为正数
C.无论x为何值,不可能得整数值 D.当时,有意义
【答案】B
【分析】根据分式有意义的条件是分母不等于0;分式的值为正数的条件是分式的分子、分母同号;分式值是0的条件是分子等于0,分母不为0即可得到结论.
【详解】解:A、当时,无意义,故本选项不合题意;
B、当x为任意实数时,的值总为正数,故本选项符合题意;
C、当或2时,能得整数值,故本选项不合题意;
D、当时,有意义,故本选项不合题意;
故选:B.
【点睛】本题考查了分式有意义的条件和分式的值为零的条件.分式有意义的条件是分母不等于0.分式值是0的条件是分子是0,分母不是0.
10.使分式的值为整数,则整数x可取的个数为( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】C
【分析】把分式化简为,因分式的值是整数,即可转化为讨论的整数值有几个的问题.由此即可解答.
【详解】,
要使分式的值为整数,
∵分子3一定,
∴x-1=±3或±1,
∴整数x可取的取值为4,-2,0,2,共,4个,
故选C.
【点睛】本题主要考查了分式的值是整数的条件,把原式化简为的形式是解决本题的关键.
二、填空题
11.式子①,②,③,④,是分式的有 .
【答案】①③/③①
【分析】根据分式的定义对选项逐一判断即可得到答案.
【详解】解:①是分式,②是整式,③是分式,④是整式,
分式有①③,
故答案为①③.
【点睛】本题考查了分式的定义,解题关键是掌握分式和整式的区别,分母中含有未知数的为分式.
12.化简: .
【答案】
【分析】把分子分母约去公因式即可.
【详解】解:,
故答案为:.
【点睛】本题考查了分式的约分,解题的关键是掌握公因式的确定方法,如果分式的分子和分母都是单项式,数字取最大公约数,字母取相同的字母,字母的指数取最小的.
13.在函数中,自变量的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据分式有意义的条件得,解之即可.
【详解】解:由题意,得
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查分式有意义的条件,函数自变量取值范围,熟练掌握分式有意义的条件:分母不等于0是解题的关键.
14.如果把分式中的、同时扩大为原来的倍,那么该分式的值 .
【答案】缩小为原来的
【分析】此题主要考查了分式的基本性质,正确化简分式是解题关键.
直接利用分式的性质化简得出答案.
【详解】解:把分式中的x和y都扩大为原来的2倍,
则原式可变为:,
故分式的值缩小为原来的.
故答案为:缩小为原来的.
15.填空:
(1);
(2).
【答案】(1);(2)
【分析】根据分式的基本性质,分式的分子与分母同乘(或除以)一个不等于0的整式,分式的值不,从而求出答案.
【详解】解:(1);
(2).
故答案为:(1);(2).
【点睛】本题考查了分式的基本性质,一定要熟练掌握分式的基本性质是解题的关键,是一道基础题.
16.当x的取值满足 时,分式有意义 时,分式无意义 时,式子的值为0.
【答案】 ; ; .
【分析】根据分母不为零时分式有意义,分母为零时分式无意义,分子且分母时分式的值为0,列方程或不等式可求解即可.
【详解】解:由题意得:,
解得:;
由题意得:,
解得:,
由题意得:,且,
解得:;
故答案为:,,.
【点睛】此题主要考查了分式有意义和分式值为零的条件,分式有意义的条件是分母不等于零;分式值为零的条件是分子等于零且分母不等于零.注意:“分母不为零”这个条件不能少.
17.不改变分式的值,把的分子与分母中各项系数都化为整数为 .
【答案】.
【分析】根据分式的基本性质进行计算即可;
【详解】.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了分式的基本性质,准确计算是解题的关键.
18.约分:
; ; ;
; ; ;
; ; .
【答案】
【分析】根据分式的性质,提公因式法因式分解或公式法因式分解,进行约分即可.
【详解】;;;
;;
;
;
;
.
故答案为: ①,②,③,④,⑤,⑥,⑦,⑧,⑨.
【点睛】本题考查了分式的约分,掌握因式分解是解题的关键.
三、解答题
19.下列各式中,哪些是整式?哪些是分式?
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(2)(4)是整式,(1)(3)是分式
【分析】根据分式和整式的定义逐一判断即可得.
【详解】解:(1)的分母中含有字母,是分式;
(2)的分母中没有字母,且,是由2个单项式的和构成的,是整式;
(3)的分母中有字母,是分式;
(4)是由单项式xy与单项式x2y的和构成的多项式,是整式.
【点睛】本题主要考查分式和整式的定义,解题的关键是掌握如果A,B表示两个整式,并且B中含有字母,那么式子叫做分式;单项式和多项式统称为整式.
20.x满足什么条件时下列分式有意义?
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1);(2);(3);(4).
【分析】根据分式有意义的条件:分母不等于0,逐题列不等式计算即可.
【详解】解:(1)∵有意义
∴3x≠0,即x≠0;
(2)∵
∴3-x≠0,即x≠3;
(3)∵
∴3x+5≠0,即;
(4)∵
∴≠0,即.
【点睛】本题主要考查了分式有意义的条件,掌握分式有意义的条件为分母不等于0成为解答本题的关键.
21.在括号中填上恰当的式子:
(1);
(2);
(3);
(4)(且).
【答案】(1);(2);(3);(4)
【分析】(1)利用分式的基本性质解答,即可求解;
(2)利用分式的基本性质解答,即可求解;
(3)利用分式的基本性质解答,即可求解;
(4)利用分式的基本性质解答,即可求解.
【详解】解:(1);
故答案为:
(2);
故答案为:
(3);
故答案为:
(4).
故答案为:
【点睛】本题主要考查了分式的基本性质,熟练掌握分式的基本性质是解题的关键.
22.把下列分式化为最简分式.
(1);
(2);
(3).
【答案】(1);(2);(3).
【分析】(1)分子分母同除以即可得;
(2)先分别利用平方差公式和十字相乘法对分子分母进行因式分解,再分子分母同除以即可得;
(3)分子分母同除以即可得.
【详解】(1);
(2);
(3).
【点睛】本题考查了分式的基本性质、因式分解,熟练掌握分式的基本性质是解题关键.
23.约分:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】(1)分子分母约去即可;
(2)分子分母约去即可;
(3)首先把分子分母分解因式,然后再约去分子分母的公因式即可;
(4)首先把分子分母分解因式,然后再约去分子分母的公因式即可.
【详解】(1)
;
(2)
;
(3)
;
(4)
.
【点睛】此题考查了分式的约分,解题的关键是熟练掌握分式的基本性质.
24.如果一个分式的分子或分母可以因式分解,且这个分式不可约分,那么我们称这个分式为“和谐分式”.
(1)下列分式:①; ②;③;④其中不是“和谐分式”的是(填写序号即可);
(2)若a为整数,且为“和谐分式”请求出a的值.
【答案】(1)②③④
(2)或或
【分析】(1)根据“和谐分式”的定义,进行判断即可;
(2)根据“和谐分式”的定义,可知可以进行因式分解,且不能有因式,进行求解即可.
【详解】(1)解:由题意,得:
①,是“和谐分式”;
②,分式可以约分,不是“和谐分式”;
③,分式可以约分,不是“和谐分式”;
④,分式可以约分,不是“和谐分式”;
综上,不是“和谐分式”的是②③④;
故答案为:②③④;
(2)解:∵为“和谐分式”,
∴可以进行因式分解,且不能有因式,
∴或或或,
∴或或.
【点睛】本题考查新定义,以及因式分解.理解并掌握“和谐分式”的定义,以及公式法和十字相乘法因式分解,是解题的关键.
25.我们知道,假分数可以化为整数与真分数的和的形式.例如:=1+. 在分式中,对于只含有一个字母的分式,当分子的次数大于或等于分母的次数时,称之为“假分式”;当分子的次数小于分母的次数时,称之为“真分式”.例如:像,,…,这样的分式是假分式;像,,…,这样的分式是真分式.类似的,假分式也可以化为整式与真分式的和的形式. 例如:;.解决下列问题:
(1)写出一个假分式为: ;
(2)将分式化为整式与真分式的和的形式为: ;(直接写出结果即可)
(3)如果分式的值为整数,求x的整数值.
【答案】(1);(2)1+;(3)x=0,1,3,4
【分析】(1)根据定义即可求出答案.
(2)根据题意给出的变形方法即可求出答案.
(3)先将分式化为真分式与整式的和,然后根据题意即可求出x的值.
【详解】解:(1)根据题意,是一个假分式;
故答案为:(答案不唯一).
(2);
故答案为:;
(3)∵,
∴x2=±1或x2=±2,
∴x=0,1,3,4;
【点睛】本题考查学生的阅读能力,解题的关键是正确理解真假分式的定义,本题属于基础题型.
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专题13.1 分式及其性质
教学目标
1. 知道分式的概念及有意义的条件;
2. 学会分式的求值;
3. 掌握分式的基本性质、最简分式、约分等.。
教学重难点
1.重点
(1)学会判断分式,根据分式有意义的条件求参数范围;
(2)掌握分式的基本性质及其应用;
(3)了解约分的过程,利用约分将分式化为最简分式。
2.难点
(1)利用分式的基本性质求解有关化简、变形、求值问题等;
(2)分式的基本性质的综合应用。
知识点1 分式
一、分式的概念
一般地,对于两个整式A、B(B是非零整式),A÷B可以表示为的形式,叫作分式,也称为有理式,其中A称为分子,B称为分母.本章主要讨论分母中含有字母的分式.
要点:
(1) 分式的形式和分数类似,但它们是有区别的.分数是整式,不是分式,分式是两个整式相除的商式.分式的分母中含有字母;分数的分子、分母中都不含字母.
(2) 分式与分数是相互联系的:由于分式中的字母可以表示不同的数,所以分式比分数更具有一般性;分数是分式中字母取特定值后的特殊情况.
(3) 分母中的“字母”是表示不同数的“字母”,但π表示圆周率,是一个常数,不是字母,如是整式而不能当作分式.
(4)分母中含有字母是分式的一个重要标志,判断一个代数式是否是分式不能先化简,如是分式,与有区别,是整式,即只看形式,不能看化简的结果.
二、分式有意义,无意义或等于零的条件
1.分式有意义的条件:分母不等于零.
2.分式无意义的条件:分母等于零.
3.分式的值为零的条件:分子等于零且分母不等于零.
要点:
(1)分式有无意义与分母有关但与分子无关,分式要明确其是否有意义,就必须分析、讨论分母中所含字母不能取哪些值,以避免分母的值为零.
(2)必须在分式有意义的前提下,才能讨论分式的值.
【即学即练】
1.下列各式是分式的是( )
A. B. C. D.
2.使分式有意义的x的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.若分式的值为0,则 .
4.若分式的值为0,则x应满足的条件是( )
A. B. C. D.
5.分式的值是正整数,则正整数的值是 .
知识点2 分式的基本性质
一、分式的基本性质
分式的分子和分母乘(或除以)同一个整式,当该整式的值不为0时,分式的值不变,即
这个性质叫做分式的基本性质.
二、分式的变号法则
对于分式中的分子、分母与分式本身的符号,改变其中任何两个,分式的值不变;改变其中任何一个或三个,分式成为原分式的相反数.
要点:根据分式的基本性质有,.根据有理数除法的符号法则有.分式与互为相反数.分式的符号法则在以后关于分式的运算中起着重要的作用.
三、分式的约分,最简分式
1.约分
2x是分式分子、分母的一个公因式,运用分式的基本性质,可以把分子、分母中的2xy约去.像这样,把一个分式的分子与分母中的公因式约去的过程,叫作约分.
2.最简分式
分式、、的分子与分母没有一次及以上的公因式,这样的分式叫作最简分式.与都是最简分式,习惯上,在结果中将化为.
注意:如无特殊说明,本章出现的分式的变形与运算,总是在分式有意义的前提下进行.
3.约分可以化简分式.如果分式的分子和分母是几个因式的积的形式,可约去相同因式.有时,需要先对分子、分母因式分解,再约分.分式的约分一般要使结果成为最简分式.
要点:
(1)约分的实质是将一个分式化成最简分式,即约分后,分式的分子与分母再没有公因式.
(2)约分的关键是确定分式的分子与分母的公因式.分子、分母的公因式是分子、分母的系数的最大公约数与相同因式最低次幂的积;当分式的分子、分母中含有多项式时,要先将其分解因式,使之转化为分子与分母是不能再分解的因式积的形式,然后再进行约分.
【即学即练】
1.将分式中的m,n的值都扩大为原来的2倍,则分式的值( )
A.不变 B.扩大为原来的2倍
C.缩小为原来的 D.扩大为原来的4倍
2.化简分式: .
3.下列分式是最简分式的是( )
A. B. C. D.
4.若是一个最简分式,则可以是( )
A.x B. C.4 D.
5.化简:
(1)
(2)
题型01 判断分式
【典例1】.下列各式中,是分式的是( )
A. B. C. D.
【变式1】.在代数式,,,中,分式有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【变式2】.下列各式中:,分式的个数为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
题型02 分式有意义的条件
【典例1】.若有意义,则下列说法正确的是( )
A. B. C.且 D.
【变式1】.使分式有意义的x的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式2】.若分式有意义,则x的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型03 分式的值为0
【典例1】.若分式的值为0,则实数的值为( )
A.2 B.0 C. D.-3
【变式1】.若分式的值为0,则x应满足的条件是( )
A. B. C. D.
【变式2】.若分式的值为0,则的值为( )
A.0 B.2 C.2或 D.
题型04 分式的值为正数
【典例1】.若分式的值为正数,则x的取值范围是( )
A. B. 或 C. 或 D.
【变式1】.若分式的值为正数,则( )
A. B. C. D.
【变式2】.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
题型05 分式的值为整数
【典例1】.对于正整数,使分式的值是一个整数,则可能取值的个数是( )
A. B. C. D.
【变式1】.若取整数,则使分式的值为整数的值有( )
A.3个 B.4个 C.6个 D.8个
【变式2】.若的值为整数,则符合要求的整数x的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
题型06 分式扩大或缩小倍数问题
【典例1】.如果把分式中的和都扩大为原来的3倍,那么分式的值( )
A.不变 B.缩小为原来的 C.扩大为原来的3倍 D.扩大为原来的6倍
【变式1】.将分式中的x,y同时扩大为原来的3倍,则分式的值( )
A.扩大为原来的2倍 B.缩小为原来的2倍
C.扩大为原来的3倍 D.缩小为原来的3倍
题型07 约分
【典例1】.约分:
(1);
(2);
(3);
(4).
【变式1】.约分:
(1);
(2);
(3);
(4).
【变式2】.约分:
(1);
(2).
题型08 辨析分式变形是否正确
【典例1】.下列各式的变形中,正确的是( )
A. B. C. D.
【变式1】.下列计算结果正确的是( )
A. B. C. D.
【变式2】.下列变形一定正确的是( )
A. B. C. D.
题型09 最简分式
【典例1】.下列分式是最简分式的是( )
A. B. C. D.
【变式1】.要将分式化成最简分式,应将其分子分母同时约去的公因式为 ( )
A. B. C. D.
【变式2】.下列各式中,是最简分式的是( )
A. B. C. D.
题型10 分式求值
【典例1】.已知,则分式的值是( )
A.10 B. C. D.4
【变式1】.如果,那么分式的值为( )
A. B.2 C. D.3
【变式2】.若,则分式的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
题型11 将分式的分子分母最高次项化为整数、正数
【典例1】.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.
【变式1】.不改变分式的值,使分式的分子、分母中x的最高次项的系数都是正数,应该是( )
A. B.
C. D.
【变式2】.不改变分式的值,把的分子、分母中含x项的系数化为整数为( )
A. B.
C. D.
【变式3】.不改变分式的值,将分式中分子、分母的系数都化为整数,其结果为( )
A. B. C. D.
题型12 分式的综合应用
【典例1】.先化简,再求值:,其中,.
【变式1】.甲、乙两人都加工a个零件,甲每小时加工20个,如果乙比甲晚工作1小时,且两人同时完成任务,那么乙每小时加工 个零件(用含a的代数式表示).
【变式2】.如果一个分式的分子或分母可以因式分解,且这个分式不可约分,那么我们称这个分式为“友好分式”.例如分式是友好分式.若为整数,且关于的分式是“友好分式”,则的值为 .
【变式3】.观察下列等式(式子中“!”是一种数学运算符号,n是正整数):计算: .
一、单选题
1.在,,,,中分式的个数有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
2.要使分式有意义,x的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.如果把分式中的x、y都扩大到原来的5倍,则分式的值( )
A.扩大到原来的25倍 B.扩大到原来的5倍
C.不变 D.缩小到原来的
4.下列分式中,当取任何实数时,该分式总有意义们是( )
A. B. C. D.
5.下列分式中是最简分式的是( )
A. B. C. D.
6.化简的结果是( )
A. B. C. D.
7.分式值为0,则应满足( )
A. B. C. D.
8.下列变形中,正确的是( )
A. B.
C. D.
9.下列关于分式的判断,正确的是( )
A.当时,的值为零 B.当x为任意实数时,的值总为正数
C.无论x为何值,不可能得整数值 D.当时,有意义
10.使分式的值为整数,则整数x可取的个数为( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
二、填空题
11.式子①,②,③,④,是分式的有 .
12.化简: .
13.在函数中,自变量的取值范围是 .
14.如果把分式中的、同时扩大为原来的倍,那么该分式的值 .
15.填空:
(1);
(2).
16.当x的取值满足 时,分式有意义 时,分式无意义 时,式子的值为0.
17.不改变分式的值,把的分子与分母中各项系数都化为整数为 .
18.约分:
; ; ;
; ; ;
; ; .
三、解答题
19.下列各式中,哪些是整式?哪些是分式?
(1);
(2);
(3);
(4).
20.x满足什么条件时下列分式有意义?
(1);
(2);
(3);
(4).
21.在括号中填上恰当的式子:
(1);
(2);
(3);
(4)(且).
22.把下列分式化为最简分式.
(1);
(2);
(3).
23.约分:
(1);
(2);
(3);
(4).
24.如果一个分式的分子或分母可以因式分解,且这个分式不可约分,那么我们称这个分式为“和谐分式”.
(1)下列分式:①; ②;③;④其中不是“和谐分式”的是(填写序号即可);
(2)若a为整数,且为“和谐分式”请求出a的值.
25.我们知道,假分数可以化为整数与真分数的和的形式.例如:=1+. 在分式中,对于只含有一个字母的分式,当分子的次数大于或等于分母的次数时,称之为“假分式”;当分子的次数小于分母的次数时,称之为“真分式”.例如:像,,…,这样的分式是假分式;像,,…,这样的分式是真分式.类似的,假分式也可以化为整式与真分式的和的形式. 例如:;.解决下列问题:
(1)写出一个假分式为: ;
(2)将分式化为整式与真分式的和的形式为: ;(直接写出结果即可)
(3)如果分式的值为整数,求x的整数值.
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