17.4 零指数幂与负整指数幂
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《分式》复习指导一.分式的定义:[知识点解析]注:A÷B=A×1/B =A×B -1= A•B -1.有时把 写成负指数即A•B -1,只是在形式上有所不同,而本质里没有区别.[方法指导]:是不是分式的关键在,分母是不是有表示未知数的字母.[例题解析]在代数式132x +、5a 、26x y 、35y +、23a b +、2325ab c 、π1中,分式有( ).(A )4个 (B )3个 (C )2个 (D )1个 [详解]:分式的定义中分母一定要有未知字母,5a 和35y+是分式,故选择C. [注意]:π是常数,不是未知字母. [精典练习]:二. 分式的意义:对于任意一个分式,分母都不能为0,否则分式无意义. [知识点解析]:分母为0,分式无意义;分式有意义,分母不为0 [方法指导]:分母的含义是分数线下边的整个式子. [例题解析]例 当取何值时,下列分式有意义?(1); (2);[详解]:(1)要使有意义,2≠x(2)要使有意义,41-≠x [注意]:分式有意义只须分母不为0,与分子无关.[精典练习]:1.使式子11-x 有意义的x 的取值范围为( D ).A 、x >0B 、x ≠1C 、x ≠-1D 、x ≠±12、同时使分式2568x x x -++有意义,又使分式223(1)9x x x ++-无意义的x 的取值范围是( D )A.42x x ≠-≠-且B.42x x =-=或C.4x =-D.2x =3. 1. 分式55+x x,当______x 时有意义; 参考答案:5-≠x 4.下列分式,当x=-3时,无意义的是( D ) A 、9313+--x x B 、3632--x x C 、15523--x x D 、15592+-x x三.分式值为0的条件[知识点解析]:在分母不等于0的前提下,分子等于0,则分数值为0. [方法指导]:分母的含义是分数线下边的整个式子. [例题解析]例 当取何值时,下列分式的值为零?(1); (2);[详解]:(1) 3-=x (2) 2-=x [注意]:(2)中的2=x 使分母为0,应该舍去.[精典练习]:1.当时,分式的值为零 参考答案:1=x2.当时,分式的值为零 参考答案:1=x3.当时,分式的值为零 参考答案:不存在4.当式子2545x x x ---的值为零时,x 的值是( B )A 、6B 、-5C 、-1或5D 、-5或5 四. 分式的基本性质和约分1.分式的基本性质:分式的分子和分母同时乘以或除以同一个不为0的整式,分式的值不变.2.约分:把一个分式的分子和分母的公因式约去,这种变形称为分式的约分.[知识点解析]:约分前必须保证分子分母都完全分解因式,就是分子分母全是因式的乘积.约分就是分子分母同时除以相同的因式.约分步骤:(1)如果分式的分子和分母都是单项式或者是几个因式乘积的形式,将它们的公因式约去.(2)分式的分子和分母都是多项式,将分子和分母分别分解因式,再将公因式约去. [方法指导]:1. 公因式的提取方法:系数取分子和分母系数的最大公约数,字母取分子和分母共有的字母,指数取公共字母的最小指数,即为它们的公因式.2.若分子和分母都是多项式,则往往需要先把分子、分母分解因式(即化成乘积的形式),然后才能进行约分.约分后,分子与分母不再有公因式[例题解析]例:约分44422+--x x x[详解]:44422+--x x x =2)2()2)(2(--+x x x =22-+x x .[注意]:在进行分式约分时,若分子和分母都是多项式,则往往需要先把分子、分母分解因式(即化成乘积的形式),然后才能进行约分.约分后,分子与分母不再有公因式,我们把这样的分式称为最简分式.[精典练习]:1.下列约分,结果正确的是( D )A.632x x x = B.x m m x n n+=+ C.22x y x y x y +=++ D .1x y x y -+=-- 2. 计算yx xx y x y x +•+÷+222)(的结果是------------------------------( A ) A.yx x +22 B.y x +2C. y 1D. y +11五.最简分式和最简公分母:[知识点解析]:一个分式的分子和分母没有公因式时,这个分式称为最简分式.约分时,一般将一个分式化为最简分式.[方法指导]:1.最简分式的分子分母不能再同时整除一个式子或字母、数字.2.最简公分母的确定方法:系数取各因式系数的最小公倍数,相同字母的最高次幂及单独字母的幂的乘积.[例题解析]:例1.求分式4322361,41,21xyy x z y x 的(最简)公分母. [详解]:对于三个分式的分母中的系数2,4,6,取其最小公倍数12;对于三个分式的分母的字母,字母x 为底的幂的因式,取其最高次幂x 3,字母y 为底的幂的因式,取其最高次幂y 4,再取字母z.所以三个分式的公分母为12x 3y 4z. 例2. 求分式2241x x -与412-x 的最简公分母.[详解]:先把这两个分式的分母中的多项式分解因式,即4x —2x 2= -2x (x-2),x 2-4=(x+2)(x -2),把这两个分式的分母中所有的因式都取到,其中,系数取正数,取它们的积,即 2x (x+2)(x-2)就是这两个分式的最简公分母. [注意]:找最简公分母的步骤: 1.取各分式的分母中系数最小公倍数; 2.各分式的分母中所有字母或因式都要取到; 3.相同字母(或因式)的幂取指数最大的;4.所得的系数的最小公倍数与各字母(或因式)的最高次幂的积(其中系数都取正数)即为最简公分母 [精典练习]分式1a b +、222a a b -、bb a-的最简公分母为( D ). (A )22()()()a b a b a b -+- (B )22()()a b a b -+(C )22()()a b b a -- (D )22a b -六.通分[知识点解析]:把几个异分母分式分别化为与原分式值相等的同分母分式,叫做分式的通分.[方法指导]:先求出所有分式分母的最简公分母,再将所有分式的分母变为最简公分母.同时各分式按照分母所扩大的倍数,相应扩大各自的分子. [例题解析]:若分式yx yx -+中的x 、y 的值都变为原来的3倍,则此分式的值( ) A 、不变 B 、是原来的3倍 C 、是原来的31 D 、是原来的61 七.分式的四则运算[知识点解析]:1.同分母分式加减法则:分母不变,将分子相加减. 2.异分母分式加减法则:通分后,再按照同分母分式的加减法法则计算. 3.分式的乘法法则:用分子的积作分子,分母的积作分母. 4.分式的除法法则:把除式变为其倒数再与被除式相乘. [方法指导]:注意一定要按运算顺序运算. [例题解析]:例1.计算:1112++--a aa a . [详解]:解法1:原式=1)1)(1(1)1)(1(1)1)(1()1()1)(1(122=-+-=-+-+-=-+-+-+-a a a a a a a a a a a a a a a . 解法2:原式=1111111)1)(1(1=++=+++=++-+-a a a a a a a a a a .[注意]:异分母分式的加减法可用通分后再加减;若能先约分的,则先化简,一般可起到简便运算的效果. 例2.化简:)2(121y x xyx y x x --++- [详解]:解法1:原式xx y x y x x x y x x x y x y x x 2)21)((121]2)(22[121-++-=+-++-=x x x 22121--=122==xx解法2:原式1121212121=+-=++++•+-=xx y x y x x y x y x x [注意]:本题可按运算顺序先算括号再乘除后加减;或利用乘法分配率起到简便运算功效. 例3.先化简代数式1)12111(2-÷+-+-+a aa a a a ,然后选取一个使原式有意义的a 值代入求值.[详解]:原式11)1(1])1(1)1()1)(1([2222-=-•-=-÷-+--+=a aa a a a a a a a a a . 1≠a Θ且0≠a ,若,2=a 则原式2=.[注意]:若原题改为先化简代数式22)1()12111(-÷+-+-+a a a a a a ,然后选取一个你喜欢的a 的值代入求值.则化简得原式a =,但仍然要考虑使原式有意义,即1≠a 且0≠a .例4.先化简,再求值:)21(222222ab b a abb a b a ++÷--,其中5a =3b =-[详解]:原式)222(222222ab b a ab ab abb a b a ++÷--=b a b a ab b a ab b a b a +=+•--+=2)(2)())((2当5a =3b =-1=.[注意]:分式的除法没有分配律,避免出现原式ab b a ab b a b a ab b a b a 212222222222+÷--+÷--=的错误例5.已知实数a 满足0822=-+a a ,求34121311222+++-⨯-+-+a a a a a a a 的值. [详解]:化简得原式2)1(2+=a 由0822=-+a a 知,9)1(2=+a ; [注意]:整体代入,起到降次化简的显著效果. [精典练习]1. 计算:(1)xy y x xy y x 2)(2-++)(;(2)xyy x xy y x 22)()(--+参考答案:(1)xy y x xy y x 22)()(-++ = xyy x y x 22)()(-++ = xy y xy x y xy x 222222+-+++ = xy y x )(222+(2)xy y x 2)(+-xyy x 2)(-=xy y x y x 22)()(--+ = xy y xy x y xy x )2()2(2222+--++ = xyxy 4 =42.计算:231x +x 43; 参考答案:231x +x 43 =22129124x x x +=21249xx + 4.计算:2444222-÷⎪⎭⎫⎝⎛+-+-+x x x x x x 分析:应先算括号里的5. 222244242yx yx y x y y x ---++ 本题应采用逐步通分的方法依次进行. 6.⎪⎭⎫ ⎝⎛--+⋅+-y x x y x y x x 2121 7. ()()⎪⎭⎫⎝⎛--+÷⎪⎪⎭⎫⎝⎛--+b a b a b a b a 111122 分析:可先把被除式利用平方差公式分解因式后再约分8. 12112111122-=++-•--+x x x x x x 其中先化简再求值9. 先化简233211x x x +---,然后选择一个合适的你最喜欢的x 的值,代入求值. 解:原式3(1)2321(1)(1)1111x x x x x x x +=-=-=+-----.依题意,只要1x ≠±就行,如2x =,原式1=.10. 若实数a 、b 满足:2a bb a+=,则22224a ab b a ab b ++++的值为_________ .11. 先化简,再求值:已知2212()22x x x x x x x x+-=-÷--求的值. 八.分式方程[知识点解析]:分式方程的意义:分母中含有未知数的方程叫做分式方程.[方法指导]:.分式方程的解法:①去分母(方程两边同时乘以最简公分母,将分式方程化为整式方程);②按解整式方程的步骤求出未知数的值;③验根(求出未知数的值后必须验根,因为在把分式方程化为整式方程的过程中,扩大了未知数的取值范围,可能产生增根) [例题解析]:例1、解方程41143-=---x x x . [详解]:去分母,得x -3-(4-x )=-1.去括号、整理,得2 x =6 解得x =3,检验:当x =3时,04≠-x . 所以,x =3是原方程的解. 例2、(扬州市)若方程11)1)(1(6=---+x mx x 有增根,则它的增根是( )A.0B.1C.-1D.1和-1 [详解]:B.[注意]:分式方程有增根,求未知字母的值的一般步骤:1、先把分式方程化为整式方程;2、找出使分母值为零的未知数的值;3、把找出的未知数的值代入整式方程,求出未知字母的值.例3、(梅州市)解方程:xx x x 2211+=++. [详解]:解法1:原方程可化为:xx x x )1(2112+=++, ∴ 2)1(2)12(+=+x x x 解得:32-=x ,经检验可知,32-=x 的原方程的解.解法2:设1+=x x y ,则原方程化为:022=-+y y ,∴(y+2)(y -1)=0. ∴y=-2或y=1.当y=-2时,21-=+x x ,解得:32-=x ;当y=1时,11=+x x ,方程无解. 经检验可知,32-=x 是原方程的解.[注意]:换元法也是解分式方程的常用方法.例4、(青岛市)为响应承办“绿色奥运”的号召,某中学初三、2班计划组织部分同学义务植树180棵,由于同学们参与的积极性很高,实际参加植树活动的人数比原计划增加了50%,结果每人比原计划少栽了2棵树,问实际有多少人参加了这次植树活动? [详解]:设原计划有x 人参加植树活动,则实际有1.5x 人参加植树活动. 由题意得:25.1180180=-xx 去分母,整理得:3x =90 x =30.经检验;x =30是原方程的解答:实际有45人参加了植树活动.[注意]:列分式方程解应用题应相应地增加检验的过程. 例5、解方程11322x x x -=--- [详解]:解法一:方程的两边都乘以2x -,约去分母,得113(2)x x =---. 解这个整式方程,得2x =.检验:当2x =时,20x -=,所以2是增根,原方程无解.解法二:∵11322x x x -=---, ∴11322x x x --=---, ∴232x x -+=--, ∴-1=-3. ∴原方程无解. 解法三:∵11322x x x -=---,∴121322x x x -+=---, ∴111322x x =+---, ∴11222x x =---, ∴0=-2. ∴原方程无解. [精典练习]1. 某煤厂原计划x 天生产120吨煤,由于采用新的技术,每天增加生产3吨,因此提前2天完成任务,列出方程为-----------------------------------------(D )A31202120-=-x x B 32120120-+=x x C 31202120-=+x x D 32120120--=x x2. A ,B 两地相距135千米,两辆汽车从A 开往B ,大汽车比小汽车早出发5小时,小汽车比大汽车晚到30分钟,已知小汽车与大汽车的速度之比为5:2,求两车的速度. 参考答案:设大车的速度为2x 千米/时,小车的速度为5x 千米/时,根据题意得21551352135-=-x x 解之得x=9 经检验x=9是原方程的解 当x=9时,2x=18,5x=45答:大车的速度为18千米/时,小车的速度为45千米/时3. 购一年期债券,到期后本利只获2700元,如果债券年利率12.5%,&127;那么利息是多少元?参考答案:(1)设利息为x 元,则本金为(2700-x )元,依题意列分式方程为:解此方程得 x=300 经检验x=300为原方程的根答:利息为300元. 合作交流解法,学以致用.4.一组学生乘汽车去春游,预计共需车费120元,后来人数增加了41,费用仍不变,这样每人少摊3元,原来这组学生的人数是多少个?本题是策略问题,应让学生合作交流解法.注意分类讨论思想.合作交流解法5.某一工程,在工程招标时,接到甲、乙两个工程队的投标书.施工一天,需付甲工程队工程款1.5万元, 乙工程队工程款1.1万元.工程领导小组根据甲、乙两队的投标书测算: (1)甲队单独完成这项工程刚好如期完成; (2)乙队单独完成这项工程要比规定日期多用5天;(3)若甲、乙两队合做4天,余下的工程由乙队单独做也正好如期完成. 在不耽误工期的前提下,你觉得哪一种施工方案最节省工程款?6.一个批发兼零售的文具店规定:凡一次购买铅笔300枝以上,(不包括300枝),可以按批发价付款,购买300枝以下,(包括300枝)只能按零售价付款.小明来该店购买铅笔,如果给八年级学生每人购买1枝,那么只能按零售价付款,需用120元,如果多购买60枝,那么可以按批发价付款,同样需要120元, (1) 这个八年级的学生总数在什么范围内?(2)若按批发价购买6枝与按零售价购买5枝的款相同,那么这个学校八年级学生有多少人?7. 轮船顺流航行66千米所需时间和逆流航行48千米所需时间相同,已知水流速度是每小时3千米,求轮船在静水中的速度.8. 某一项工程预计在规定的日期内完成,如果甲独做刚好能完成,如果乙独做就要超过日期3天,现在甲、乙两人合做2天,剩下的工程由乙独做,刚刚好在规定的日期完成,问规定日期是几天? 九.零指数幂与负指数幂[知识点解析]:掌握)0(1),0(10≠=≠=-a aa a a n n两个法则以及会用科学计数法表示绝对值较小的数[方法指导]:科学计数法就是把一个数m 表示成na 10⨯的形式,其中,101<≤a 当1<a 时,n 的相反数等于小数点向右移的位数,或m 的左边第1个有效数字前所有零的个数(包括小数点前面的那个零).[例题解析] 例1、(青岛市)下列运算正确的是( ) A.aa3131=- B. C. D. [详解]:D.例2、(浙江省湖州市)1)21()13(2-+---.[详解]:原式=3.例3、(浙江省绍兴市2005年)实验表明,人体内某种细胞的形状可近似地看作球,它的直径约为0.00000156m ,则这个数用科学记数法表示是( )(A )50.15610-⨯ (B )50.15610⨯ (C )61.5610-⨯ (D )61.5610⨯ [详解]:C[注意]:任何不等于零的数的零次幂都等于1.[精典练习]:1.计算: (1)810÷810; (2)10-2; (3)101031-⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛ 参考答案:(1)1 (2) 0.01 (3) 0.12.计算:(1)(-0.1)0;(2)020031⎪⎭⎫ ⎝⎛;(3)2-2;(4)221-⎪⎭⎫ ⎝⎛. 参考答案:(1) 1 (2) 1 (3)0.25 (4) 43.计算:()()202010101010-⨯-+⨯; ()()44062242222410--⎡⎤-⨯-⨯÷-÷⨯÷⎣⎦ 参考答案: 200 -0.54.计算 (1)01)12()12(-++(2)220)2()21()2(---+--(3)计算:16÷(-2)3-(31)-1+(3-1)0 参考答案:(1)12+ (2)1 (3)-45.用小数表示下列各数:(1)10-1; (2)2.1×10-5.参考答案:(1) 0.1 (2) 0.0000216.用小数表示下列各数:(1)-10-1×(-2)(2)(8×105)÷(-2×107)参考答案:(1)0.2 (2)-0.04。