内容正文:
第18章 分式
18.3 分式的加法与减法(第2课时)
分式的混合运算与应用
数学新教材人教版 八年级上册
情境引入
示例
比较与,再说出分式混合运算应遵守什么顺序。
答:分别为;分式同样先算括号与乘方,再乘除,后加减。
不能因为运算对象变成分式,就改变四则运算的顺序。
新知讲授
分式混合运算顺序
原话
式与数有相同的混合运算顺序,涉及分式的混合运算,也要先乘方,再乘除,然后加减。
括号优先
若式子含有括号,先算括号内。先乘除的部分可分别约分,到了加减层再通分;不必一开始就把整条式子全部通分。
新知讲授
先把大结构分清
看最后一步
在中,整个式子最后做减法,两边各自先完成乘方与乘除。
各部分计算
左部分成为,右部分成为;此时再用共同分母通分。
例题讲解
例 3
计算:
(1)
(2)
(1) 答:。
先得。
通分后分子,再约分。
(2) 答:。
括号内通分,分子。
再乘倒数约分;原条件。
新知讲授
括号作为一个整体相除
先处理括号
若括号内有加减,不得直接把除式同其中某一项约分。先将括号合并成一个分式,再乘以除式的倒数,才有可约去的整体因式。
保留原条件
化简结果只明显排除,但原式还出现分母和除式的分子,所以也必须排除。
例题讲解
例 4:分析
张华和李明同时从甲地沿同一路线步行去乙地。张华在前半段路程的平均行走速度是,在后半段路程的平均行走速度是;李明全程的平均行走速度是。如果,两人谁先到达乙地?
答:设全程为,张华用时,李明用时。
张华两段路程均为,分别用时。
李明总时间为。
例题讲解
例 4:解答
张华和李明同时从甲地沿同一路线步行去乙地。张华在前半段路程的平均行走速度是,在后半段路程的平均行走速度是;李明全程的平均行走速度是。如果,两人谁先到达乙地?
答:李明先到达乙地。
张华用时减李明用时为。
且,所以时间差大于。
新知讲授
等路程的平均速度不能直接平均
总量决定平均量
平均速度等于总路程除以总时间。两段路程相等但速度不同,花费时间并不相等,因而不能直接把两个速度求算术平均。
用式子核对
张华的全程平均速度为。要比较两种速度,可先比较正的时间差,避免凭直觉判断。
方法归纳
分式混合运算分层处理
从结构决定先后
① 先识别括号、乘方、乘除、加减所在的层次。
② 乘除阶段分解约分,加减阶段统一分母。
从结果检查条件
① 合并分子后再检查因式分解与约分。
② 原分母和除式的非零条件不能随化简丢失。
课堂练习
练习
计算:
(1)
(2)
(3)
(4)
(1) 答:。
先得。
通分分子为,提出。
(2) 答:。
括号内。
第二个分式为,相乘约分。
课堂练习
练习
计算:
(1)
(2)
(3)
(4)
(3) 答:。
乘法部分为,括号内为。
通分相减得分子。
(4) 答:。
除法部分化简为。
。
课堂练习
练习 2
甲工程队完成一项工程需天,乙工程队要比甲工程队多用天才能完成这项工程,两队共同工作一天完成这项工程的几分之几?
答:。
两队一天的工作量分别为。
相加并通分,分子。
课堂练习
练习 3
前年、去年、今年某地的森林面积(单位:)分别是。今年与去年相比,森林面积增长率提高了多少?
答:。
今年增长率为,去年为。
两者相减并通分,化简得结果。
课堂练习
练习
计算:
(1)
(2)
(3)
(4)
(1) 答:。
括号分别化为和。
乘方并除以后一分式,再分解约分。
(2) 答:。
先分别得与。
通分相加,提出公因式。
课堂练习
练习
计算:
(1)
(2)
(3)
(4)
(3) 答:。
两个括号分别为和。
相乘并除以后一整体,再约分。
(4) 答:。
先得。
通分分子为。
课堂练习
习题 4
先化简,再求值:,其中。
答:;值为。
除法部分先分解并约分为。
与后一项相加后代入。
阅读拓展
阅读:每次倒出的水量
问题
一个容器装有升水,第次倒出升,第次倒出升,第次倒出升,依此类推,第次倒出升。
研究目标
按照这个规则,这升水经过多少次可以倒完?先不考虑操作因素,把问题转化为分式求和;关键是将每一项改写为两个分式的差。
阅读拓展
示例
证明(为正整数)。
答:等式成立。
右边通分为。
分子等于,得到左边。
阅读拓展
示例
求前次倒出水的总量。
答:升。
每一项写成。
中间相邻的正负项相消,仅留下。
阅读拓展
阅读结论:有限次后始终有剩余
剩余水量
倒出次后剩余升。对于每一个正整数,这个数都大于,因此任何有限次操作后都不能倒完。
准确表述
次数增加时,剩余水量越来越小;“越来越小”与“某一次恰好为零”不同。本结论来自明确的代数表达式,不需用实际测量来猜测。
例题讲解
示例
计算。
答:。
先做乘法约去,再进行加法通分。
例题讲解
示例
计算。
答:,。
括号内先合并为,再相乘约分。
例题讲解
示例
计算。
答:,。
括号内通分为,与除式相同且非零。
例题讲解
示例
计算。
答:,。
第一项先约为,再减。
例题讲解
示例
计算。
答:,。
括号内合并为。
例题讲解
示例
计算。
答:。
裂项后相消,得到。
例题讲解
示例
计算。
答:。
裂项后留下。
例题讲解
示例
甲每小时完成工程的,乙每小时完成,两人共同完成所需时间如何表示?
答:小时。
共同效率为。
总量除以共同效率,得。
例题讲解
示例
某年面积为,下一年为(),增长率为什么是而不是?
答:增长率以原来的量为比较基准。
增加量除以原有量,表示相对原量增长的比例。
课堂总结
分式混合运算与应用
顺序
括号、乘方优先,再乘除,最后加减。
乘除
转乘法,先分解约分。
加减
统一分母,分子按整体相加减。
条件
原分母与所有除式均不能为零。
应用
平均量、增长率、工作效率、分式求和。
针对训练
训练
计算时,第一步应进行哪一种运算?A.加法;B.除法;C.乘方;D.通分整个式子。
答:C
按混合运算顺序,先算分式的平方。
通分是加减层的操作,不能代替运算顺序。
针对训练
训练
。
答:。
乘法部分为,再与相加。
乘法部分必须先算,不能把前两项先相加。
针对训练
判断
判断下列说法是否正确,并说明理由。
(1) 分式混合运算与数的运算顺序相同。
正确
先乘方、再乘除、后加减,括号优先。
(2) 乘法与加法中的约分方式完全一样,可以跨加号约。
错误
约分只针对整体的共同因式。
(3) 平均速度总等于两个速度的算术平均。
错误
应由总路程除以总时间确定。
(4) 化简结果没有分母时,原式一定可取任意实数。
错误
原式的取值限制仍需保留。
针对训练
训练
计算。
答:,。
除法部分化简为。
同分母相加,分子为。
原除式的分母x+1不能为零。
针对训练
训练
计算。
答:,。
括号内通分得,再乘。
先把括号内减法化为一个分式,才能约分。
针对训练
训练
计算。
答:,。
分子为。
约分得到。
分子平方必须展开出中间项。
针对训练
训练
先化简,再求时的值。
答:;值为。
括号内为,再乘倒数约分。
原条件。
除式的分子x不能为零。
针对训练
训练
求。
答:。
每项裂成相邻倒数之差,中间项相消。
留下。
写出首尾项能帮助防止漏掉最终的负项。
针对训练
训练
一块麦田有,甲收割完这块麦田需,乙比甲少用就能收割完这块麦田,两人一起收割完这块麦田需要多少小时?
答:小时()。
合计效率为。
总面积除以合计效率,约去后化简。
共同工作时间是总量除以效率之和,不是两个时间相加。
针对训练
训练
某人前半段路程以骑行,后半段路程以骑行。设总路程为,求全程平均速度。
答:。
总时间为小时。
平均速度。
必须先求两段时间之和,不能直接平均12与18。
方法归纳
计算和建模都保持整体
分层计算
① 用括号确定整体,乘方乘除各自先算。
② 加减统一分母后处理完整分子,合并后再约分。
数量关系
① 平均速度用总路程除以总时间,工作时间用总量除以合计效率。
② 比较增长率先确定各自基期,比较大小可作差并判断符号。
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