内容正文:
分子分母的“变形记”——分式基本性质深度探秘
——苏科版数学八年级下册 第10章第2节《分式的基本性质》分层讲义
一、知识导航
1. 分式的基本性质
分式的分子与分母都乘(或除以)同一个不等于0的整式,分式的值不变。
用字母表示为:
= ; = ,其中 A,B,C 是整式,且 C ≠ 0。
【核心要点】
【特别提醒】
(1)分式的基本性质是分式变形的理论依据,约分和通分均由此导出。
(2)运用基本性质时,分子分母必须同时进行相同的运算。
2. 约分与最简分式
约分:根据分式的基本性质,把一个分式的分子和分母的公因式约去,叫做分式的约分。
最简分式:分子与分母没有公因式的分式,叫做最简分式。
约分的一般步骤:
(1)找出分子与分母的公因式;
(2)分子、分母同时除以这个公因式;
(3)确认结果是否为最简分式(分子分母是否还有公因式)。
特别注意:若分子或分母是多项式,需先分解因式,再约分。
3. 通分与最简公分母
通分:根据分式的基本性质,把几个异分母的分式化成与原来的分式相等的同分母分式,叫做分式的通分。
最简公分母:一般取各分母的所有因式的最高次幂的积作公分母,它叫做最简公分母。
确定最简公分母的步骤:
(1)取各分母系数的最小公倍数;
(2)取各分母中所有字母(或因式)的最高次幂;
(3)将以上部分相乘,即得最简公分母。
4. 分式的符号法则: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;改变其中任何一个或三个,分式成为原分式的相反数。
常用变形:
= (分子分母同时变号,分式的值不变)
= - (分式本身加负号,等于取相反数)
=(分子分母同时去掉负号)
二、新知讲授
题型一:分式的基本性质辨析——理解“同乘同除,非0整式”
解法口诀:分子分母同乘除,零外整式是前提。同乘同除值不变,加加减减不成立!
◆ 例题 1(基础)——基本性质正误判断
题目:(2025江苏南京期中)下列等式一定成立的是( )
A. = B. = C. = D. =
【解析】 根据分式的基本性质,分子分母必须乘(或除以)同一个不等于0的整式。
A项:分子加1,分母加1,不是同乘同除,不恒等;
B项:分子平方,分母平方,不是同乘同除,不恒等;
C项:分母减1,分子不变,不恒等;
D项:分子分母同时乘以 y(y ≠ 0),符合基本性质,恒等。
答案:D
▲ 变式训练 1-1 下列从左到右的变形中,正确的是( )
A. = B. = C. = (m是整式) D. = (x ≠ 0)
【答案】D
【解析】A项分子分母加同一个数,不符合;B项分子乘a,分母乘b,不是“同一个”;C项分子分母同乘m(需注意m ≠ 0时成立);D项分子分母同除以x(x ≠ 0),符合基本性质。
▲ 变式训练1-2 (2025江苏泰州姜堰期中)下列各式中,从左到右的变形正确的是( )
A. = B. = C. = D. =
【答案】A
【解析】A项分子分母同乘c(c ≠ 0),符合基本性质;B项分子乘a,分母乘b,不是“同一个”;C项分母加1,分子不变;D项分子分母同除以c(需c ≠ 0),若c ≠ 0则成立。
▲ 变式训练1-3 下列从左到右的变形中,一定正确的是( )
A.= B. = C. = D. =
【答案】C
【解析】C项分子分母同乘2,符合基本性质;A项分子分母分别平方,非同时乘同一个整式;B项分子分母同时加m,非乘除;D项分母乘k,分子不变。
题型二:分式的约分——找出公因式,化简到最简
解法口诀:约分先分(因式分解)后约,公因式全提走。多项式要先分组,最简分式是追求!
◆ 例题 2(基础)——分式的约分
题目:化简分式 的结果是( )
A. x+2 B. x-2 C. x²-4 D.
【解析】 分子 x²-4 可用平方差公式因式分解:x²-4 = (x+2)(x-2)。
原式 =
分子分母有公因式 (x+2),约去(需 x ≠ -2)。
约分后得 x-2。答案:B
▲ 变式训练 2-1 (2025宿迁宿城期末)下列分式中,属于最简分式的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A项 = (可约分);B项 = = (可约分);C项分子分母无公因式,是最简分式;D项 =(可约分)。
▲ 变式训练2-2 约分:的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】D
▲ 变式训练2-3 下列约分正确的是( )
A. = a³ B. = C. = a+b D.
【答案】D
题型三:通分与最简公分母——统一分母,铺平计算路
解法口诀:通分先定公分母,系数取最小公倍数,字母取最高次幂,乘积即是最简公分母!
◆ 例题 3(中等)——最简公分母的确定
题目:(2025淮安清江浦期末)分式 和 的最简公分母是__________。
【解析】
系数:2 和 3 的最小公倍数是 6。
x 的最高次幂:分母中有 x² 和 x,取 x²。
y 的最高次幂:分母中有 y 和 y²,取 y²。
最简公分母 = 6x²y²。
答案:6x²y²
▲ 变式训练 3-1 分式 和 的最简公分母是__________。
【答案】 x(x+1)(x-1)
【解析】x²-1 = (x+1)(x-1);x²+x = x(x+1)。各因式的最高次幂:x 最高1次,x+1 最高1次,x-1 最高1次。最简公分母 = x(x+1)(x-1)。
▲ 变式训练3-2 通分:与
【答案】 = ; =
▲ 变式训练3-3 分式 ,,的最简公分母为__________。
【答案】 12a²b²
【解析】系数 3, 4, 6 的最小公倍数为 12;a 的最高次幂 a²;b 的最高次幂 b²。最简公分母 = 12a²b²。
题型四:分式的系数化整与符号处理——把分式变得“整洁”
解法口诀:系数化整乘公倍,符号处理两两变。分子分母同处理,分式整洁又美观。
◆ 例题 4(中等)——系数化整
题目:(2025南通海安模拟改编)不改变分式的值,将分式 中分子与分母的各项系数化为整数。
【解析】 0.5、1、0.2、0.6 这四个数扩大为整数的公倍数为 10。
分子分母同时乘以10:
原式 = = =
最终结果:
【方法总结】 分子分母各项系数为小数(或分数)时,先找各系数化为整数所需的最小公倍数,分子分母同乘该公倍数,再化简。
▲ 变式训练 4-1 不改变分式的值,把分式中分子、分母的各项系数都化为整数,结果为__________。
【答案】
▲ 变式训练4-2 不改变分式的值,使分式 的分子与分母的最高次项的系数为正数。
【答案】
题型五:分式值的条件变化——字母放大缩小的规律
解法口诀:字母共乘k倍,代入分式看结果。分子分母同次幂,值的倍数在k上找!
◆ 例题 5(提优)——字母倍数变化对分式值的影响
题目:(2025镇江句容期末)若将分式 中的 a 和 b 都扩大到原来的3倍,则分式的值( )
A. 不变 B. 扩大到原来的3倍 C. 缩小到原来的 D. 缩小到原来的
【答案】A。
变式训练 5-1 (2025江苏徐州新沂月考改编)把分式的分子、分母中的 a,b 都扩大为原来的2倍,则分式的值( )
A. 不变 B. 缩小为原来的 C. 扩大为原来的4倍 D. 扩大为原来的2倍
【答案】B
变式训练5-2 (2025南通海安期末)若分式 的值为8,当 x,y 都扩大为原来2倍后,所得分式的值是__________。
【答案】 4
变式训练5-3 如果把分式 中的 x 和 y 都扩大到原来的5倍,那么分式的值扩大到原来的多少倍?
【答案】 5倍
题型六:创新拓展——比例设k法与整体代入
解法口诀:连等比例设参数k,化多元为一元。条件关系巧变形,整体代入思路宽!
◆ 例题 6(提优)——比例设k法求值
题目:(2025江苏扬州期中)已知 ,求分式 的值。
【解析】 【比例设k法】
设 = k(k ≠ 0),
则 x = 2k,y = 3k,z = 4k。
原式 ==
▲ 变式训练 6-1已知 ,求 的值。
【答案】
【解析】设 = k,则 x=3k,y=4k,z=5k。原式 = =
▲ 变式训练6-2 已知 - = 4,求分式的值。
【答案】
【解析】由 - = 4,得 = 4,推出 b-a = 4ab,推出 a-b = -4ab。
原式分子 = (a-b)-2ab = -4ab-2ab = -6ab。
原式分母 = 2(a-b)+7ab = 2(-4ab)+7ab = -8ab+7ab = -ab。
原式 = = 6。
▲ 变式训练6-3 已知 x²-3x+1=0,求 x² + 的值。
【答案】 7
【解析】由 x²-3x+1=0,x ≠ 0,两边除以 x:x - 3 + = 0,
即 x + = 3。x² + = (x+)² - 2 = 9 - 2 = 7。
三、分层达标检测
★ 基础巩固
1. 下列从左到右的变形一定正确的是( )
A. B. = C. = D. =
2. (2025宿迁宿城期末)下列分式中,属于最简分式的是( )
A. B. C. D.
3. 约分:的结果是__________。
4. 不改变分式的值,使分式的分子与分母都不含“-”号。
★★ 能力进阶
5. (2025南京金陵中学河期末)下列从左到右的变形中,正确的是( )
A. = B. = C. = D. =
6. (2025南通海安模拟)不改变分式的值,将分式中分子与分母的各项系数化为整数,化简结果正确的是( )
A. B. C. D.
7. 已知 = ,求的值。
★★★ 思维拓展
8. (2025江苏扬州期中)阅读下列材料,并完成相应任务。
〖问题提出〗 已知= = ,求分式的值。
〖思路分析〗 根据题意可设= = = k,于是 x=2k,y=3k,z=4k,将它们分别代入分式,即可通过化简求得分式的值。
〖任务〗
(1)按以上方法,求该分式的值。
(2)已知 x,y,z 满足= = ,xyz ≠ 0,求的值。
四、答案解析
基础巩固
1. B【解析】A项分子分母同时加1,不是同乘同除;B项分子分母同乘c(需c ≠ 0时成立),严格来说是“不一定成立”,但四个选项中B最接近性质(c ≠ 0时成立);C项分子分母分别平方,非同乘同除;D项分母乘c,分子不变。
2. C【解析】A项 =(可约分);B项 = (可约分);C项分子分母无公因式,是最简分式;D项 = (可约分)。故选C。
3.
4. 【解析】分子分母同时变号或同时去掉负号:(-a)/(-b) = a/b。
能力进阶
5. B【解析】A项需m ≠ 0才成立;B项分子分母同除以a(a ≠ 0)= ,正确;C项分子分母分别平方,不恒等;D项看似同乘k,仍要求k ≠ 0。故选B。
6. C
【解析】小数化为整数:0.3、0.5、0.2、1(注:1即整数)。同时乘10:分子 = 10(0.3x+0.5) = 3x+5;分母 = 10(0.2x-1) = 2x-10。结果: 。故选C。
7. -5【解析】设 a=2k,b=3k(k ≠ 0)。原式 = = -5。
思维拓展
8. (1) (2)
【解析】
(1)设 x=2k, y=3k, z=4k(k≠0),则 = = 。
(2)设 x=3k, y=4k, z=5k(k≠0),则=
五、解题方法口诀大全
教师寄语: 如果说分式的概念是走进这片新世界的“入场券”,那么分式的基本性质就是这片世界运行的“基本法”。从约分到通分,从符号处理到恒等变形,无一不以此为基础。掌握了分式的基本性质,从此分式运算不再是难题。希望同学们勤加练习,在分式的世界里越走越稳,越走越远!
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