分式运算的几种技巧
分式运算的一般方法就是按分式运算法则和运算顺序进行运算。但对某些较复杂的题目,使用一般方法有时计算量太大,导致出错,有时甚至算不出来,下面列举几例介绍分式运算的几点技巧。 一、 整体通分法
例1 计算:
2
11
---a a a 【分析】本题是一个分式与整式的加减运算.如能把(-a -1)看作一个整体,并提取“-”后在通分会使运算更加简便.通常我们把整式看作分母是1的分式.
【解】2222(1)(1)(1)(1)1
1(1)111111
+--+---=-+=-==------a a a a a a a a a a a a a a a a 二、 先约分后通分法
例2 计算2221
232
4+-++-+
x x x x x x
分析:直接通分,极其繁琐,不过,各个分式并非最简分式,有化简的余地,显然,化简后再通分计算会方便许多。
解:原式=)2)(1(1+++x x x +)2)(2()2(+--x x x x =21
+x +2+x x =21++x x
三、 分组加减法
例3计算21-a +12
+a -12-a -21+a
分析:本题项数较多,分母不相同.因此,在进行加减时,可考虑分组.分组的原则是使各组运算后的结果能出现分子为常数、相同或倍数关系,这样才能使运算简便。
解:原式=(21-a -21+a )+(12
+a -12-a )
=44
2-a +142--a =)1)(4(1222--a a
四、 分离整数法
例4 计算
3
x 4
x 4x 5x 2x 3x 1x 2x ---
--+++-++ 方法:当算式中各分式的分子次数与分母次数相同次数时,一般要先利用分裂整数法对分子降次后再通分;在解某些分式方程中,也可使用分裂整数法。
解:原式=(1)1(2)1(4)1(3)1
1243++++-----+-++--x x x x x x x x
=1111(1)(1)(1)(1)1243+-++---++--x x x x =11111243
--+++--x x x x
=。。。
五、 逐项通分法
例5 计算:4
4322x a x 4x a x 2x a 1x a 1--
+-+-- 分析:若一次通分,计算量太大,注意到相邻分母之间,依次通分构成平方差公式,采用分段分步法,则可使问题简单化。
同类方法练习题:计算1x 21x 11x 12+-+--1
x 8
1x 48
4+-+-
六、 裂项相消法 例6 计算:
1111
...(1)(1)(2)(2)(3)(9)(10)
a a a a a a a a +++++++++++.
分析:本题的10个分式相加,无法通分,而式子的特点是:每个分式的分母都是两个连续整数的积(若a 是整数),联想到
111
(1)1
=-++a a a a ,这样可抵消一些项.
解:原式=11111111()()()...()11223910
a a a a a a a a -+-+-++-+++++++ =
111010(10)
-=++a a a a
七、 整体代入法 例7.已知
1x
+1
y =5求2522x xy y x xy y -+++的值
解法1:∵1x +1y =5∴x y ≠0,.所以2522x xy y x xy y -+++=225112y x y x -+++=11
2()5
112x y
x y
+-++=25552?-+=57
解法2:由
1x +1
y
=5得,x y xy +=5, x+y=5xy
∴
2522x xy y x xy y -+++=2()5()2x y xy x y xy +-++=25552xy xy xy xy ?-+=57xy xy =5
7
练习:若
11x y -=5,求3533x xy y
x xy y
+---的值.
八、 公式变形法
例8.已知a 2-5a+1=0,计算a 4+
4
1
a
解:由已知条件可得a ≠0,∴a+1a
=5 ∴a 4+
41a =(a 2+2
1a )2-2=[(a+1a
)2-2]2
-2=(52-2)2-2=527 练习:(1)已知x 2+3x+1=0,求x 2
+21x
的值.
九、 设中间参数法 例9.已知
b c a += a c b += a b c +,计算:()()()
a b b c c a abc +++ 解:设b c a += a c b += a b c
+=k ,则b+c=ak ;a+c=bk ;a+b=ck ;
把这3个等式相加得2(a+b+c)= (a+b+c)k
若a+b+c=0,a+b= -c,则k= -1 若a+b+c ≠0,则k=2
()()()a b b c c a abc +++=ak bk ck abc
??=k
3
当k=-1时,原式= -1
当k=2时,原式= 8
练习:(1)已知实数x 、y 满足x:y=1:2,则
=+-y
x y
x 3__________。 (2)已知
6z
5y 4x ==,则
z
3z 4y 3x 2+-=_____________。 十、先取倒数后拆项法(尤其分子单项,分母多项)
例10.已知21
a
a a -+=7,求242
1a a a ++的值 解:由条件知a ≠0,∴21a a a -+=17,即a+1a =8
7
∴4221a a a ++=a 2+2
1a +1=(a+1a )2-1=15
49 ∴2421a a a ++=4915
练习:已知a+1
a
=5.则242
1a a a ++=__________. 十一、 特殊值法(选填题) 例11. 已知abc=1,则
1a ab a +++1b bc b +++1
c
ca c ++=_________.
分析:由已知条件无法求出a 、b 、c 的值,可根据已知条件取字母的一组特殊值,然后代入求值. 解:令a=1,b=1,c=1,则 原式=
11111?+++11111?+++11111?++=13+13+1
3
=1.
说明:在已知条件的取值范围内取一些特殊值代入求值,可准确、迅速地求出结果.
练习:(1)已知:xy z ≠0,x+y+z=0,计算
y z x ++x z y ++x y
z
+
(2)已知6z
5y 4x ==,则
z
3z 4y 3x 2+-=________ 十二、 主元法
例12. 已知xyz ≠0,且3x -4y -z=0,2x +y -8z=0,求222
2x y z xy yz zx
++++的值.
解:将z 看作已知数,把3x -4y -z=0与2x +y -8z=0联立, 得 3x -4y -z=0,
2x +y -8z=0. 解得 x=3z, y=2z.
所以,原式=222(3)(2)(3)(2)(2)2(3)z z z z z z z z z ++?+?+?=2
2
14 1.14z z
= 练习:已知3a-4b-c=0,2a+b-8c=0,计算:
222
a b c ab bc ac ++++
混合运算练习题
(1)2
222223223x y y
x y x y x y x y x ----+--+ (2)1111322+-+--+a a a a . (3) 21x x --x -1 (4) 3a
a --263a a a +-+3a
(5)x y y y x x y x xy --++-222 (6)293261623x x x -+
--+
(7)xy y x y x y x 2211-????
? ??+-- (8)a a a a a a 4)22(2-?+-- (9)232224x x x x x x ??-÷ ?+--??
(10))1x 3x 1(1x 1x 2x 2
2+-+÷-+- (11) )2
52(23--+÷--x x x x (12) (ab b a 22++2)÷b a b a --2
2
(13)22321113x x x x x x x +++-?--+ (14)x
x x x x x x x x 416
)44122(2222+-÷+----+
(15)计算:x x
x x x x x x -÷+----+4)4
4122(22,并求当3-=x 时原式的值.
【错题警示】
一、错用分式的基本性质
例1化简
错解:原式
分析:分式的基本性质是“分式的分子与分母都乘以(或除以)同一个不等于零的整式,分式的值不变”,而此题分子乘以3,分母乘以2,违反了分式的基本性质.
正解:原式
二、错在颠倒运算顺序
例2计算
错解:原式
分析:乘除是同一级运算,除在前应先做除,上述错解颠倒了运算顺序,致使结果出现错误.
正解:原式
三、错在约分
例1 当为何值时,分式有意义?
[错解]原式.
由得.
∴时,分式有意义.
[解析]上述解法错在约分这一步,由于约去了分子、分母的公因式,扩大了未知数的取值范围,而导致错误.
[正解]由得且.
∴当且,分式有意义.
四、错在以偏概全
例2 为何值时,分式有意义?
[错解]当,得.
∴当,原分式有意义.
[解析]上述解法中只考虑的分母,没有注意整个分母,犯了以偏概全的错误.
[正解] ,得,
由,得.
∴当且时,原分式有意义.
五、错在计算去分母
例3 计算.
[错解]原式
=.
[解析]上述解法把分式通分与解方程混淆了,分式计算是等值代换,不能去分母,.
[正解]原式
.
六、错在只考虑分子没有顾及分母
例4 当为何值时,分式的值为零.
[错解]由,得.
∴当或时,原分式的值为零.
[解析]当时,分式的分母,分式无意义,谈不上有值存在,出错的原因是忽视了分母不能为零的条件.
[正解]由,得.
由,得且.
∴当时,原分式的值为零.
七、错在“且”与“或”的用法
例7 为何值时,分式有意义
错解:要使分式有意义,须满足,即.
由得,或由得.
当或时原分式有意义.
分析:上述解法由得或是错误的.因为与中的一个式子成立并不能保证一定成立,只有与同时成立,才能保证一定成立.
故本题的正确答案是且.
八、错在忽视特殊情况
例8解关于的方程.
错解:方程两边同时乘以,得,即.
当时,,
当时,原方程无解.
分析:当时,原方程变为取任何值都不能满足这个方程,错解只注意了对的讨论,而忽视了的特殊情况的讨论.
正解:方程两边同时乘以,得,即
当且时,,当或时,原方程无解.