初二数学重点:分式概念、基本性质、约分通分,一次讲透

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初二数学重点:分式概念、基本性质、约分通分,一次讲透
分式全攻略:从概念到基本性质,再到约分通分

初二开学第四周,几何部分学完了,正式进入代数世界的分式。很多孩子从整式跳到分式,一下子不适应:分式和分数有什么区别?分式的基本性质怎么用?约分和通分怎么操作?今天把分式的基本概念、基本性质和约分通分的方法一次讲透,帮孩子顺利跨过从整式到分式这道坎。

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从整式到分式,代数世界又打开了一扇新的大门

一、分式的概念:什么是分式

小学学的分数,分子分母都是具体的数字。到了初二,分母里出现了字母,这就是分式。一般地,如果AB表示两个整式,并且B中含有字母,那么式子A除以B就叫做分式。A叫做分子,B叫做分母。

这里有几个关键点必须搞清楚:第一,分母中必须含有字母,这是分式和整式最根本的区别。比如x除以3,分母是3,不含字母,所以它是整式;3除以x,分母是x,含有字母,所以它是分式。第二,分式的分母不能为0,这和分数的分母不能为0是一样的道理。第三,单独的一个数或字母是整式,不是分式。

分式有意义的条件是分母不为0。比如分式1除以(x-2),当x等于2时,分母为0,分式无意义;当x不等于2时,分式有意义。做题时如果题目问x取什么值时分式有意义,就是让分母不等于0,解出x的取值范围。

分式值为0的条件是分子为0且分母不为0。这两个条件缺一不可。比如分式(x-1)除以(x+2),当x等于1时,分子为0,分母为3不为0,所以分式值为0;但如果x等于负2,虽然分子为负3不为0,但分母为0,分式无意义,更谈不上值为0了。很多孩子只记得分子为0,忘记分母不能为0,这是最常见的错误。

二、分式的基本性质

分式的基本性质和分数的基本性质完全一样:分式的分子与分母同乘(或除以)同一个不等于0的整式,分式的值不变。用式子表示就是:A除以B等于AC除以BC,也等于A除以C除以B除以C,其中C是不等于0的整式。

这个性质是分式约分和通分的理论依据,必须牢牢记住。这里要注意C不能为0,如果C0,分子分母同乘0后分式就变成了0除以0,无意义。

分式还有一个重要的符号法则:分式的分子、分母和分式本身的符号,改变其中任意两个,分式的值不变。也就是说,分子分母同时变号,分式值不变;分子和分式本身同时变号,分式值不变;分母和分式本身同时变号,分式值不变。但如果只改变其中一个符号,分式的值就变成原来的相反数。

典型例题:不改变分式的值,把分式(x1)除以(x2)的分子和分母的最高次项系数都化为正数。分子的最高次项是负x,系数为负;分母的最高次项是x,系数已经为正。所以只需要把分子的负号提出来,变成负的(x1),然后利用符号法则,把分子的负号移到分式本身前面,得到负的(x1)除以(x2)。这样分子分母的最高次项系数都是正数了。

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约分和通分,是分式运算的两大基本功

三、约分:把分式化成最简分式

约分就是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,使分式变得更简单。约分的结果应该是最简分式,也就是分子和分母没有公因式的分式。

约分的步骤是:第一步,把分子和分母分别因式分解;第二步,找出分子和分母的公因式;第三步,约去公因式,得到最简分式。

找公因式的方法:系数取最大公约数,字母取相同字母的最低次幂。比如分子是6x²y,分母是9xy²,系数的最大公约数是3,相同字母x的最低次幂是x,相同字母y的最低次幂是y,所以公因式是3xy。约去后得到2x除以3y

如果分子或分母是多项式,必须先因式分解再约分。比如分式(x²-1)除以(x+1),分子x²-1可以因式分解为(x+1)(x-1),然后约去公因式(x+1),得到x-1。这里要注意,不能直接把x约掉,因为x²-1是一个整体,必须先因式分解。

典型例题:约分(2x²-4x)除以(x²-4)。第一步,分子因式分解:2x²-4x=2x(x-2);第二步,分母因式分解:x²-4=(x+2)(x-2);第三步,找公因式:(x-2);第四步,约去公因式,得到2x除以(x+2)

四、通分:把异分母分式化成同分母分式

通分就是根据分式的基本性质,把几个异分母的分式分别化成与原来分式相等的同分母分式。通分是分式加减运算的基础,必须熟练掌握。

通分的关键是确定最简公分母。最简公分母的确定方法:第一,系数取各分母系数的最小公倍数;第二,字母取各分母中所有出现的字母;第三,相同字母取最高次幂。

比如分式1除以(2x)1除以(3y²),分母分别是2x3y²。系数的最小公倍数是6,出现的字母有xyx的最高次幂是xy的最高次幂是,所以最简公分母是6xy²

如果分母是多项式,必须先因式分解再确定最简公分母。比如分式1除以(x²-1)1除以(x+1),先把x²-1因式分解为(x+1)(x-1),然后确定最简公分母是(x+1)(x-1)

通分的步骤:第一步,把各分母因式分解;第二步,确定最简公分母;第三步,根据分式的基本性质,把每个分式的分子分母同乘一个适当的整式,使分母变成最简公分母。

典型例题:通分1除以(x²-x)1除以(x²-1)。第一步,分母因式分解:x²-x=x(x-1)x²-1=(x+1)(x-1);第二步,确定最简公分母:x(x+1)(x-1);第三步,第一个分式分子分母同乘(x+1),得到(x+1)除以x(x+1)(x-1);第二个分式分子分母同乘x,得到x除以x(x+1)(x-1)

五、高频易错点TOP5,每条都有孩子踩过

第一,分式值为0只记得分子为0,忘记分母不为0。分式值为0必须同时满足分子为0且分母不为0,两个条件缺一不可。

第二,约分不先因式分解直接约。比如(x²-1)除以(x+1),不能直接把x约掉,必须先把分子因式分解为(x+1)(x-1),再约去公因式。

第三,通分确定最简公分母时漏掉字母或取错次幂。最简公分母要取所有出现的字母,相同字母取最高次幂,不能漏也不能取错。

第四,符号法则用错。分式的分子、分母和分式本身的符号,改变其中两个分式值不变,改变一个就变成相反数。做题时要数清楚改变了几个符号。

第五,分式基本性质中忘记乘的整式不能为0。分子分母同乘的整式C必须不为0,如果C0,分式就变成0除以0,无意义。

六、三道典型题目精练

典型题1(基础题,分式有意义与值为0

1.已知分式(x-3)除以(x²-5x+6)

1)当x取何值时,分式有意义?

2)当x取何值时,分式的值为0

解析:这道题考察分式有意义和值为0的条件,是分式这一章最基础也是最重要的题型。

1)分式有意义的条件是分母不为0。先把分母因式分解:x²-5x+6=(x-2)(x-3)。令分母为0,即(x-2)(x-3)=0,解得x=2x=3。所以当x不等于2x不等于3时,分式有意义。

2)分式值为0的条件是分子为0且分母不为0。先令分子为0x-3=0,解得x=3。但当x=3时,分母为(3-2)(3-3)=0,分式无意义。所以不存在x使分式的值为0

易错提醒:第二问很多孩子直接答x=3,忘记检验分母是否为0。分式值为0必须同时满足分子为0和分母不为0两个条件,求出分子为0的值后一定要代入分母检验。

典型题2(中档题,分式约分)

2.约分(3x²-12)除以(x²+4x+4)

解析:这道题考察分式约分,关键是先因式分解再找公因式。

第一步,分子因式分解:3x²-12=3(x²-4)=3(x+2)(x-2)。这里先提取公因数3,再用平方差公式分解x²-4

第二步,分母因式分解:x²+4x+4=(x+2)²。这是完全平方公式。

第三步,找公因式:分子是3(x+2)(x-2),分母是(x+2)²,公因式是(x+2)

第四步,约去公因式:3(x-2)除以(x+2)

所以约分结果是3(x-2)除以(x+2)

易错提醒:因式分解要彻底,分子3x²-12不能只提取3就停,还要继续用平方差公式分解x²-4。分母x²+4x+4要认出是完全平方公式,分解为(x+2)²

典型题3(技巧题,分式通分与符号法则)

3.不改变分式的值,把分式(2-x)除以(x²-4)的分子和分母的最高次项系数化为正数,并将结果约分。

解析:这道题综合考察符号法则和约分,需要先处理符号再约分。

第一步,处理符号。分子的最高次项是负x(系数为负),分母的最高次项是(系数已经为正)。把分子的负号提出来:2-x=-(x-2)。利用符号法则,分子的负号可以移到分式本身前面,得到负的(x-2)除以(x²-4)

第二步,分母因式分解:x²-4=(x+2)(x-2)

第三步,约分:负的(x-2)除以(x+2)(x-2),约去公因式(x-2),得到负的1除以(x+2)

所以最终结果是负的1除以(x+2)

方法总结:遇到分子或分母最高次项系数为负时,先提取负号,再利用符号法则把负号移到分式前面,然后再进行因式分解和约分。这样可以避免符号混乱。

写在最后

分式是初二代数的重点,也是后面学习分式方程、反比例函数的基础。把分式的概念搞清楚,把基本性质记牢,把约分和通分的方法练熟练,孩子就能顺利跨过从整式到分式这道坎。后面我们还会学习分式的加减乘除运算,那是分式这一章的进一步发展。

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