内容正文:
第五章 分式与分式方程 北师大版(2024)
5.2 分式的运算
一、教学目标
1.经历类比异分母分数加减法探究异分母分式加减法法则的过程,理解通分的意义,能确定几个分式的最简公分母,掌握分式通分的方法.
2.能运用异分母分式的加减法法则,完成异分母分式的加减运算,会将运算结果化为最简分式,能解决相关的实际问题.
3.体会“将异分母分式转化为同分母分式”的转化思想,提升分式运算能力与分析推理能力.
二、教学重点及难点
重点:掌握异分母分式加减法法则,会确定最简公分母并进行通分,能规范完成异分母分式的加减运算.
难点:理解通分的本质,准确确定多项式分母的最简公分母;灵活运用异分母分式加减法法则解决含多项式、实际情境的综合问题.
三、教学过程
【探究新知】
探究:分式的通分和最简公分母.
教师提问:我们已经熟练掌握了同分母分式的加减法运算,那大家还记得异分母分数是如何进行加减运算的吗?请计算下列式子并写出异分母分数加减法法则.
___________,___________.
【学生活动】学生独立回忆异分母分数加减法法则,用文字语言完整表述,并通过计算验证;同桌之间互相补充、纠错,完善对法则的理解.
学生回答:
异分母分数相加减,先通分,化为同分母分数,再按照同分母分数加减法法则计算.
,.
教师提问:你认为异分母的分式应该如何加减?比如,应该怎样计算?
在计算时,小颖和小亮两位同学的做法如下.
(1)你能明白他们是怎么做的吗?每一步变形的依据是什么?
(2)对比这两种做法,你认为哪种更简便?为什么?
教师点拨:把异分母的分式化成同分母的分式,异分母分式的加减问题就变成了同分母分式的加减问题. 但他俩的具体做法不同. 对于两人的做法进行具体分析.
【学生活动】学生独立观察两个算式,分析每一步的运算逻辑,明确小颖是将分母化为4a2,小亮是化为4a;小组内交流讨论两种做法的优劣.
教师讲解分式的通分和最简公分母:
分式的通分:根据分式的基本性质,异分母的分式可以化为同分母的分式,这一过程称为分式的通分.
最简公分母:为了计算方便,异分母的分式通分时,通常取最简单的公分母(简称最简公分母)作为它们的共同分母.
【探究新知】
探究:异分母分式加减法.
教师提问:我们通过计算异分母分数的加减,回顾了“先通分、再加减”的方法.
结合刚才的探究,大家思考:根据分式的基本性质,异分母的分式能不能像异分母分数那样转化成同分母分式呢?怎样计算能够更简便?
【师生活动】学生独立思考,结合分式的基本性质,类比分数通分的思路,小组内交流讨论,尝试用自己的语言描述异分母分式的运算方法;
教师根据学生的回答,顺势引出知识点,引导学生完善表述,共同归纳法则.
教师讲解:与异分母的分数加减法法则类似,异分母的分式加减法法则是:
异分母的分式相加减,先通分,化为同分母的分式,然后再按同分母分式的加减法法则进行计算.
这一法则可以用式子表示为:.
设计意图:通过对比辨析两种不同的通分结果,让学生在直观对比中深刻理解最简公分母的意义,自主建构异分母分式加减法法则,培养观察、比较与归纳概括能力.
【课堂互动】
教师提问:通分是异分母分式加减的关键,那我们该如何快速确定几个分式的最简公分母?它与分数的最小公倍数有何联系与区别?
【学生活动】学生结合分数通分经验,小组讨论总结确定最简公分母的方法,尝试用文字语言归纳.
答案预设:
最小公倍数是指两个或多个整数公有的倍数中,最小的那个数.在分式通分中,系数部分就需要取各分母系数的最小公倍数,以此确定公分母的系数,确保通分后计算最简便.
教师引导学生归纳确定最简公分母的步骤:
系数:取各分母系数的最小公倍数;
因式:取所有出现的字母或因式;
指数:取相同字母或因式的最高次幂.
教师点拨:所有分母必须是公分母的其中一个因数.
【典型例题】
例5 计算:
教师拓展:异分母分式相加减的一般步骤:
(1)通分:将异分母分式转化为同分母分式;
(2)加减:写成分母不变、分子相加减的形式;
(3)合并:若分子有括号,则先去括号、再合并同类项;
(4)约分:分子、分母约分,将结果化成最简分式或整式.
例6. 小刚家和小丽家到学校的路程都是 3 km,其中小丽骑车走的是平路,速度 2v km/h.小刚骑车需要走 1 km 的上坡路、2 km 的下坡路,在上坡路上的速度为 v km/h,在下坡路上的速度为 3v km/h.那么:
(1)小刚从家到学校需要多长时间?
(2)小刚和小丽谁在路上花费的时间少?少用多长时间.
解:(1)小刚从家到学校需要(h).
(2)小丽从家到学校需要h.
因为,所以小丽在路上花费的时间少.
小丽在路上花费的时间比小刚少(h).
设计意图:通过由浅入深的分层例题,巩固异分母分式加减法则,从单项式分母到多项式分母,再到因式分解与通分的综合运用,帮助学生掌握最简公分母的确定方法,规范运算步骤,突破符号处理、结果化简等易错点;结合行程实际问题,将分式运算与生活情境结合,让学生体会数学的应用价值,提升分析与解决问题的能力.
四、当堂检测
通过课件展示练习题,教师带着学生进行练习,进一步巩固新知.
五、课堂小结
今天我们学习了哪些知识?
1.分式的通分:根据分式的基本性质,异分母的分式可以化为同分母的分式,这一过程称为分式的通分.
2.最简公分母:为了计算方便,异分母的分式通分时,通常取最简单的公分母(简称最简公分母)作为它们的共同分母.
3.异分母的分式加减法法则:异分母的分式相加减,先通分,化为同分母的分式,然后再按同分母分式的加减法法则进行计算.
这一法则可以用式子表示为:.
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