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15.2.2 分式的加减
同分母分式的加减
同分母分式相加减,分母不变,把分子相加减;上述法则可用式子表为:
.
注意:(1)“把分子相加减”是把各分式的分子的整体相加减,即各个分子都应用
括号,当分子是单项式时,括号可以省略;当分子是多项式时,特别是分子相减时,括
号不能省,不然,容易导致符号上的错误.
(2)分式的加减法运算的结果必须化成最简分式或整式.
题型1:同分母的分式相加减
1.计算.
2 4 1
(1) - - ;
ab ab ab
x2 y2
(2) - ;
x+ y x+ y
2-4-1 3
【答案】(1)解:原式= = -
ab ab
x2- y2 (x+ y)(x- y)
(2)解:原式= = =x- y
x+ y x+ y
【解析】【分析】(1)根据同分母分式的减法运算整理可得结果;
(2)根据同分母分式的减法进行运算,分解分子进行约分可得结果.
【变式1-1】计算:(1) ; (2) ;(3) ; (4)
【答案】
解:(1) ;
(2)
(3) ;
(4)
.
【总结】本例为同分母分式加减法的运算,计算时注意运算符号,结果一定要化简.
异分母分式的加减 注意:(1)异分母的分式
相加减,先通分是关键.通
异分母分式相加减,先通分,变为同分母的分式,再加
分后,异分母的分式加减
法变成同分母分式的加减
减.上述法则可用式子表为: .
法.
(2)异分母分式加减法的
一般步骤:①通分,②进
行同分母分式的加减运
算,③把结果化成最简分
式.
题型2:异分母的分式相加减
a 1
-
2.计算:(1) .
a2-ab a+b
a 1
【答案】解:原式= -
a(a-b) a+b
1 1
= -
a-b a+b
a+b a-b
= -
(a-b)(a+b) (a-b)(a+b)
a+b-a+b
=
(a-b)(a+b)2b
= .
a2-b2
【解析】【分析】先通分,再计算即可。
2 1
-
(2)化简: .
x2+2x x
2 1
-
【答案】解: ,
x2+2x x
2 (x+2)
= - ,
x(x+2) x(x+2)
2-(x+2)
= ,
x(x+2)
-x
= ,
x(x+2)
1
=- .
x+2
【解析】【分析】先通分,再利用分式的减法计算即可。
x2-4 1-2x+x2
(3) - .
x2-2x x2-x
(x+2)(x-2) (x-1) 2
解:原式= -
x(x-2) x(x-1)
x+2 x-1
= -
x x
x+2-x+1
=
x
3
= .
x
【变式2-1】(1) ;(2) ;(3) .
【点拨】(1)题中的两个分母都是单项式,最简公分母为 ;(2)题是异分母分
式的加减,为了减少错误应先把分母按字母降幂排列,并且使最高次项系数为正,再将
分母因式分解;(3)题是分式 与 即 的和,可将整式部分当成一
个整体,且分母为1,使运算简化.
【答案】
解:(1)原式 ;
(2)原式;
(3)原式 .
【总结】(1)异分母分式的加减法关键是确定最简公分母;(2)整式和分式相加减
时,把整式看作分母是1的“分式”,按异分母分式的加减法的步骤进行运算.
【变式2-2】计算:(1) ;(2) .
【答案】
解:(1)
.
(2)
.
分式的混合运算
与分数的加、减、乘、除混合运算一样,分式的加、减、乘、除混合运算,也是先
算乘、除,后算加、减;遇到括号,先算括号内的,按先小括号,再中括号,最后大括
号的顺序计算. 分式运算结果必须达到最简,能约分的要约分,保证结果是最简分式或
整式.
注意:(1)正确运用运算法则:分式的乘除(包括乘方)、加减、符号变化法则是正
确进行分式运算的基础,要牢牢掌握.
(2)运算顺序:先算乘方,再算乘、除,最后算加、减,遇有括号,先算括号内的.
(3)运算律:运算律包括加法和乘法的交换律、结合律,乘法对加法的分配律.能灵活
运用运算律,将大大提高运算速度.
题型3:分式的混合运算
x-2 x2-4x+4 1
3.计算(1) ÷ +
x2+x x+1 x
x-2 x2-4x+4 1
解: ÷ +
x2+x x+1 x
x-2 x+1 1
= ⋅ +
x(x+1) (x-2) 2 x
1 x-2
= +
x(x-2) x(x-2)
x-1
= .
x(x-2)x+1 x x+1
(2)( + )÷
x2-1 x-1 x2-2x+1
1 1 x2+1
解: + -
x+1 x-1 x2-1
x-1 x+1 x2+1
= + -
(x-1)(x+1) (x-1)(x+1) (x-1)(x+1)
-(x-1) 2
= ,
(x-1)(x+1)
x-1
=- ;
x+1
a-2 3a
(3) ÷ (a - ).
1+2a+a2 a+1
a-2 3a
解: ÷(a- )
1+2a+a2 a+1
a-2 a2+a-3a
= ÷
(a+1) 2 a+1
a-2 a+1
= ⋅
(a+1) 2 a(a-2)
1
= .
a(a+1)
【变式3-1】计算:(1) ; ( 2 )
.
【答案】
解:(1)
.
(2).
【变式3-2】 (1) ;
(2) .
【答案】
解:(1)原式
.
(2)原式
零指数幂 注意:同底数幂的除法法
则可以推广到整数指数幂.即
任何不等于零的数的零次幂都等于 1,即
( , 、
.
为整数)当 时,得到
.
负整数指数幂
注意: 是 的倒
任何不等于零的数的 ( 为正整数)次幂,
数, 可以是不等于0的数,也
可以是不等于0的代数式.例如
等于这个数的 次幂的倒数,即 ( ≠0,
是正整数).
( ) ,
引进了零指数幂和负整数指数幂后,指数的范围
已经扩大到了全体整数,以前所学的幂的运算性质仍
然成立. ().
题型4:整数指数幂与计算
1
4.计算:(1)20210+( )﹣1.
3
1
【答案】解:20210+( )﹣1
3
=1+3
=4.
1 -2
(2)(π-2022) 0-(- ) .
2
【答案】解:原式=1﹣4
=﹣3
【解析】【分析】先利用0指数幂和负指数幂的性质化简,再计算即可。
2 2
【变式4-1】计算: (-1) 2022+( ) -(π-3.14) 0-3-2
3
4 1
【答案】解:原式 =1+ -1-
9 9
1
= .
3
【解析】【分析】根据有理数的乘方运算法则、0次幂的性质及负整数指数幂的法
则,先算乘方运算,再利用有理数的加减法法则进行计算,可求出结果.
【变式4-2】计算:
1 -1
(1)5√2-√18-3×(-2019) 0+( )
3
解:原式= 5√2-3√2-3×1+3=2√2
1
(2)-12020+(3.14-π)0-(- )-2
2
1
解:-12020+(3.14-π)0-(- )-2
2
=-1+1-4
=-4
科学记数法的一般形式
(1)把一个绝对值大于10的数表示成 的形式,其中 是正整数,
(2)利用10的负整数次幂表示一些绝对值较小的数,即 的形式,其中 是正
整数, .用以上两种形式表示数的方法,叫做科学记数法.
题型5:用科学计数法表示小数
5.新型冠状病毒的直径约为0.000000907米,0.000000907用科学记数法表示为(
)
A.9.07×10-10 B.9.07×10-11 C.9.07×10-8 D.9.07×10-7
【分析】科学记数法的表示形式为a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数.确定n
的值时,要看把原数变成a时,小数点移动了多少位,n的绝对值与小数点移动的位
数相同.当原数绝对值≥10时,n是正整数;当原数的绝对值<1时,n是负整数.
【解答】解:0.000000907=9.07×10-7.
故选:D.
【点评】此题考查科学记数法的表示方法.科学记数法的表示形式为a×10n的形式,
其中1≤|a|<10,n为整数,表示时关键要正确确定a的值以及n的值.
【变式 5-1】用科学记数法表示:-3105000= ,;0.000305=
。
【分析】科学记数法的表示形式为a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数.确定n
的值时,要看把原数变成a时,小数点移动了多少位,n的绝对值与小数点移动的位
数相同.当原数绝对值≥10时,n是正整数;当原数的绝对值<1时,n是负整数.
【解答】解:-3105000=-3.105×106.
0.000305=3.05×10-4.
故答案为:-3.105×106;3.05×10-4.
【点评】此题考查科学记数法的表示方法.科学记数法的表示形式为a×10n的形式,
其中1≤|a|<10,n为整数,表示时关键要正确确定a的值以及n的值.
【变式5-2】人体红细胞与我们的生命活动息息相关,是通过血液运送氧气的最主要
的媒介.红细胞的直径约为0.00000767米,请把数0.00000767用科学记数法表示为
【分析】科学记数法的表示形式为a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数.确定n
的值时,要看把原数变成a时,小数点移动了多少位,n的绝对值与小数点移动的位
数相同.当原数绝对值≥10时,n是正整数;当原数的绝对值<1时,n是负整数.
【解答】解:0.00000767=7.67×10-6.
故答案为:7.67×10-6.
【点评】此题考查科学记数法的表示方法.科学记数法的表示形式为a×10n的形式,
其中1≤|a|<10,n为整数,表示时关键要正确确定a的值以及n的值.
题型6:分式化简求值-直接代入
3 x2 1
6.已知x=- ,对代数式 + 先化简,再求值.
2 x-1 1-x
x2 1
【答案】解:原式= -
x-1 x-1x2-1
=
x-1
(x-1)(x+1)
=
x-1
=x+1,
3 1
当x=- 时,原式=- .
2 2
x2 1
【解析】【分析】待求式可变形为 - ,然后根据同分母分式减法法则对其
x-1 x-1
进行化简,接下来将x的值代入计算即可.
x+3 5
【变式6-1】先化简,再求值: ÷(x+2- ),其中x=2
x-2 x-2
x+3 (x+2)(x-2)-5
【答案】解:原式= ÷
x-2 x-2
x+3 x-2
= ⋅
x-2 x2-9
x+3 x-2
= ⋅
x-2 (x+3)(x-3)
1
= ;
x-3
1
当x=2时,原式= =-1
2-3
【解析】【分析】将括号内通分并利用同分母分式减法法则计算,再将除法转化为
乘法,进行约分即可化简,最后将x值代入计算即可.
1 1 x 1
【变式6-2】先化简,再求值:( - )÷ ,其中x= .
x-1 x+1 2x2-2 2
x+1 x-1 x
【答案】解:原式=[ - ]÷
(x-1)(x+1) (x+1)(x-1) 2(x+1)(x-1)
2 2(x+1)(x-1)
= ×
(x-1)(x+1) x
4
=
x
4
1 = =8
当x= 时,原式 1 .
2
2
【解析】【分析】先利用分式的混合运算化简,再将x的值代入计算即可。
题型7:分式化简求值-整体代入3 x-2
7.已知x2+2x-5=0,求代数式(x+1- )÷ 的值.
x-1 x2-x
3 x-2
【答案】解:(x+1- )÷
x-1 x2-x
(x+1)(x-1) 3 x-2
=[ - ]÷ ,
x-1 x-1 x2-x
x2-1-3 x-2
= ÷ ,
x-1 x2-x
x2-4 x-2
= ÷ ,
x-1 x2-x
(x+2)(x-2) x(x-1)
= ⋅ ,
x-1 x-2
=(x+2)x,
=x2+2x.
当x2+2x-5=0时,x2+2x=5,
∴原式=5.
【解析】【分析】先化简分式,再求出 x2+2x=5, 最后代入计算求解即可。
5 m-3
【变式7-1】已知m2+3m-4=0,求代数式(m+2- )÷ 的值.
m-2 m2-2m
5 m-3
【答案】解:(m+2- )÷ ,
m-2 m2-2m
(m+2)(m-2) 5 m-3
=( - )÷ ,
m-2 m-2 m2-2m
m2-4-5 m(m-2)
= · ,
m-2 m-3
m2-9 m(m-2)
= · ,
m-2 m-3
(m+3)(m-3) m(m-2)
= · ,
m-2 m-3
=m(m+3),
∵m2+3m-4=0
∴m2+3m=4
∴原式=m(m+3)=m2+3m=4
【解析】【分析】先化简分式,再根据 m2+3m-4=0, 计算求解即可。3m2 2m-1
【变式7-2】已知 m2-m-1=0 ,求 ⋅(m- ) 的值.
m-1 m
3m2 2m-1
【答案】解: ⋅(m- )
m-1 m
3m2 m2 2m-1
= ⋅( - )
m-1 m m
3m2 m2-2m+1
= ⋅
m-1 m
3m2 (m-1) 2
= ⋅
m-1 m
=3m(m-1)
=3(m2-m) ,
由已知m2−m−1=0得:m2−m=1,
∴原式=3 × 1=3
【解析】【分析】先化简分式,再求出 m2−m=1, 最后代入计算求解即可。
题型8:分式化简求值-选值代入
a2+2a+1 1 a2+2a
8.先化简分式( - )÷ ,再从-2,-1,1,√2这4个数中选
a2-1 1-a a-1
择一个合适的数作为a的值代入求值.
(a+1) 2 1 a-1
【答案】解:原式=[ + ]×
(a+1)(a-1) a-1 a2+2a
a+1 1 a-1
=( + )×
a-1 a-1 a(a+2)
a+2 a-1
= ×
a-1 a(a+2)
1
=
a
根据分式有意义的条件,a≠-2且a≠-1且a≠1,且a≠0,
1 √2
所以当a=√2时,原式= =
√2 2
【解析】【分析】先利用分式的混合运算化简,再将a的值代入计算即可。
x+1 x2+x
【变式8-1】先化简 ÷(1+ ) ,再从 -1-1,
∴不等式组的解集为-1-1
12.先化简,再求值: -x-1 ÷ .其中x为不等式组
x-1 x2-2x+1 3(x+1)≤x+7
的整数解.
x2+x (x+1)(x-1) x2(x+1)
【答案】解:原式=[ ﹣ ]÷
x-1 x-1 (x-1) 2
x2+x-x2+1 (x-1) 2
= •
x-1 x2(x+1)
x+1 (x-1) 2
= •
x-1 x2(x+1)
x-1
= ,
x2
解不等式 ,
由①得,x>﹣1;
由②得,x≤2;
则不等式的解集为﹣1<x≤2,
其整数解为0,1,2;
当x=0或x=1时,使得原式及解答过程中的分式分母为0,故x=2;
2-1 1
当x=2时,原式= = .
22 4
【解析】【分析】先将分式的分子分母因式分解,再将除法转化为乘法,约分即可得
到分式化简的结果,再求出不等式组的整数解,将其代入解析式即可解答.
3 a2-4a+4 1 -2
13.先化简,再求值: (a-1- )÷ ,其中 a=(π-2021) 0-( ) .
a+1 a+1 2
(a-1)(a+1) 3 a+1
【答案】解:原式 =[ - ]⋅
a+1 a+1 (a-2) 2
a2-4 a+1
= ⋅
a+1 (a-2) 2
(a+2)(a-2) a+1
= ⋅
a+1 (a-2) 2
a+2
=
a-21 -2
∵a=(π-2021) 0-( ) =1-4=-3
2
∴当 a=-3 时,
1
原式 = .
5
【解析】【分析】先利用分式的混合运算化简,再将a的值代入计算即可。
m n √3mn
14.已知 A=( - )⋅
n m m-n
(1)化简A;
(2)若 m+n-2√3=0 ,求A的值.
m2 n2 √3mn
【答案】(1)解: A=( - )⋅
mn nm m-n
(m+n)(m-n) √3mn
= ⋅
mn m-n
=√3(m+n)
(2)解:∵m+n-2√3=0 ,
∴m+n=2√3 ,
∴A=√3(m+n)
=√3×2√3
=6
【解析】【分析】(1)利用分式的基本性质化简求值即可;
(2)先求出 m+n=2√3 , 再代入计算求解即可。