8年级下册苏科版数学 10.2分式的基本性质 第3课时 逐字稿-5,226字
师:今天这节课我们继续学习分式的基本性质。之前的课上,我们类比分数的基本性质得出了分式的基本性质,那分数和分式的基本性质有什么异同呢?分数的基本性质是,分数的分子、分母同时乘或除以一个不为0的数,分数的值不变。分式的基本性质是,分式的分子、分母同时乘或除以一个不等于0的整式,分式的值不变。分数的基本性质研究的是特殊的数,而分式的基本性质研究的是一般的式,所以分式的基本性质更具一般性和普遍性。我们研究数和式,一般从概念出发,研究性质,再依据性质进行相关运算。前面的课,我们根据分式的基本性质研究了分式的约分,为后期分式的乘除运算奠定了基础。
今天这节课,我们从分式的基本性质出发,为后期分式的加减运算做知识储备。来看这样的运算:(\frac{3}{4x} + \frac{1}{6x^2}),(\frac{3}{10a^3} - \frac{2}{15a^2b})。显然,这是两个分式的加减运算。若把这两个分式分母中的字母去掉,就得到两个分数的加减运算。同学们思考一下,对于异分母分数的加减运算,我们是怎么做的呢?根据运算需要,要将异分母分数转化为同分母分数,这是依据分数的基本性质来转化分母。同样,对于分式也可以这样转化。我们依据分数的基本性质,把几个异分母的分数变形成同分母的分数,这叫做分数的通分。类比可得,依据分式的基本性质,把几个异分母的分式变形成为同分母的分式,叫做分式的通分。
我们具体看这两个问题。先看(\frac{3}{4})、(\frac{1}{6}),要转化成同分母分数,先确定4和6的最小公倍数是12。分母4变成12需乘以3,根据分数基本性质,分子也乘以3,所以(\frac{3}{4})分子分母同乘以3就变成(\frac{9}{12})。对于(\frac{1}{6}),要将分母6变成12需乘以2,分子也同时乘以2,(\frac{1}{6})就变成(\frac{2}{12})。
再看旁边这两个分式通分,怎么把它们的分母转化成同分母呢?先看系数4和6,和前面一样可统一成12。再看字母(x)和(x^2),把前面的(x)再乘以一个(x),就能统一成(x^2)。所以对于(\frac{3}{4x})这个分式,分子分母同乘以(3x)得到(\frac{9x}{12x^2})。第二个分式(\frac{1}{6x^2}),先把系数转化成12需乘以2,字母(x^2)无需转化,分子分母同时乘以2,转化成(\frac{2}{12x^2})。此时这两个分式分母都统一成了(12x^2)。同学们想一想,如果第一个分式分子分母同乘以(3x^2),会得到(\frac{9x^2}{12x^3})。将第二个分式(\frac{1}{6x^2})分子分母同乘以(2x),得到(\frac{2x}{12x^3})。看这两个结果,分母都统一成了(12x^3),但与前面的运算相比,分子分母形式更复杂,不够简洁。所以我们要寻找最简公分母,这里的最简公分母是(12x^2)。怎么确定最简公分母呢?几个分式中各分母系数的最小公倍数与所有字母的最高次幂的积,叫做这几个分式的最简公分母。(4x)、(6x^2),它们的最简公分母是(12x^2),12是4和6的最小公倍数,字母(x)取了最高次幂。
我们再看这个问题。(\frac{3}{10})和(\frac{2}{15})要转化成同分母,10和15的最小公倍数是30。分母10变成30需乘以3,所以(\frac{3}{10})分子分母都乘以3得到(\frac{9}{30})。(\frac{2}{15})的分母变成30需乘以2,分子分母同乘以2,得到(\frac{4}{30})。对于旁边的两个分式,第一步先确定这两个分母的最简公分母。看系数10和15,最小公倍数是30。再看字母,取最高次幂(a)的三次方,(a)的平方取(a)的三次方。第一个分母不含(b),第二个分母含(b),最高次幂是(b)。所以(10a^3)、(15a^2b),它们的最简公分母是(30a^3b)。对于第一个分式(\frac{3}{10a^3}),要转化成(30a^3b)需乘以(3b),所以分子分母都乘以(3b)得到(\frac{9b}{30a^3b})。第二个分式(\frac{2}{15a^2b}),要转化成分母(30a^3b)必须乘以(2a),分子分母都乘以(2a),得到(\frac{4a}{30a^3b}),这样就将两个异分母分式转化成了同分母分式。来看具体例题。
请将下列两个分式通分。第一步,确定这两个分母的最简公分母(3a)和(2c),先看系数3和2,取最小公倍数6,字母取最高次幂(a)和(c),所以最简公分母是(6ac)。对于分式(\frac{b}{3a}),要将分母化成(6ac)需乘以(2c),所以分子分母同乘以(2c),最后结果为(\frac{2bc}{6ac})。第二个分式分母(2c)要变成(6ac)需乘以(3a),根据分式基本性质,分子分母同时乘以(3a),最后结果为(-\frac{3a^2b}{6ac})。
第二个问题,和第一个有什么区别呢?第二个分母是多项式,第一个分母是单项式,这里该怎么处理呢?不妨将(a - b)和(a + b)整体看成一个字母。那么(a - b),(a + b),它们的最简公分母就是((a - b)(a + b))。要将这两个分式分母统一成((a - b)(a + b))。先看第一个分式,分母需乘以(a + b),根据分式基本性质,分子也乘以(a + b),所以第一个分式通分成(\frac{2a(a + b)}{(a - b)(a + b)})。
再看第二个分式,分母要乘以(a - b),分子也同时乘以(a - b),所以(\frac{3b}{a + b} = \frac{3b(a - b)}{(a + b)(a - b)})。从例一可知,通分的关键是确定最简公分母。最简公分母怎么确定呢?先看系数,再看字母,系数取各项系数的最小公倍数,字母取各个字母的最高幂。来看例2,观察例2的分母,发现都是多项式,怎么准确找出分母含有的因式呢?如果分母是多项式且能分解因式,不妨先分解因式,这样便于清晰看出各个因式,准确寻找最简公分母。先看第一个问题。第一个分式(\frac{m^2 - 1}{9}),分母(m^2 - 9)根据平方差公式可分解成((m + 3)(m - 3))。第二个分式分母(2m + 6),提公因式分解成(2(m + 3))。这时找最简公分母,第一个分母系数是1,第二个分母系数是2,最小公倍数是2,(m + 3)两个分母都有,(m - 3)只有第一个分母有,取最高次还是(m - 3),所以最简公分母是(2(m + 3)(m - 3))。