八年级数学分式计算题
校园之窗 2026年1月28日 14:16:06 99ANYc3cd6
第一部分:基础计算题(通分与约分)
这类题是分式计算的基础,主要考察分式的基本性质、通分和约分的技能。
分式的约分
目标: 将分子和分母的公因式约去,使分式化简。
例题 1: 化简分式 $\frac{15a^2b}{20ab^2}$
解题思路:
- 系数约分:15和20的最大公约数是5。
- 同底数幂约分:$a^2$ 和 $a$ 约去 $a$,剩下 $a$;$b$ 和 $b^2$ 约去 $b$,剩下 $b$。
- 组合结果。
解: $$ \frac{15a^2b}{20ab^2} = \frac{3 \times 5 \times a \times a \times b}{4 \times 5 \times a \times b \times b} = \frac{3a}{4b} $$
例题 2: 化简分式 $\frac{x^2 - 9}{x^2 + 6x + 9}$
解题思路:
- 分子、分母因式分解:
- 分子 $x^2 - 9$ 是平方差公式,可分解为 $(x+3)(x-3)$。
- 分母 $x^2 + 6x + 9$ 是完全平方公式,可分解为 $(x+3)^2$。
- 约去公因式:分子和分母都含有 $(x+3)$,可以约去一个。
解: $$ \frac{x^2 - 9}{x^2 + 6x + 9} = \frac{(x+3)(x-3)}{(x+3)(x+3)} = \frac{x-3}{x+3} \quad (x \neq -3) $$
注意:约分后,分母不能为0,$x+3 \neq 0$,即 $x \neq -3$。
第二部分:分式的四则运算
这是分式计算的核心,主要考察运算顺序和运算法则。
分式的加减法(同分母)
目标: 分母不变,分子相加减。
例题 3: 计算 $\frac{2x}{x+y} + \frac{y}{x+y}$
解: $$ \frac{2x}{x+y} + \frac{y}{x+y} = \frac{2x + y}{x+y} $$
分式的加减法(异分母)
目标: 先通分,将异分母分式化为同分母分式,再进行加减。
例题 4: 计算 $\frac{a}{a-b} - \frac{b}{b-a}$
解题思路:
- 观察分母:$a-b$ 和 $b-a$ 互为相反数,即 $b-a = -(a-b)$。
- 统一分母:将第二个分式的分母 $b-a$ 变形为 $-(a-b)$,从而得到共同的分母 $a-b$。
- 进行计算。
解: $$ \frac{a}{a-b} - \frac{b}{b-a} = \frac{a}{a-b} - \frac{b}{-(a-b)} = \frac{a}{a-b} + \frac{b}{a-b} = \frac{a+b}{a-b} $$
例题 5: 计算 $\frac{1}{x-2} + \frac{2}{x+1}$
解题思路:
- 找最简公分母:两个分母 $x-2$ 和 $x+1$ 没有公因式,所以最简公分母是它们的乘积 $(x-2)(x+1)$。
- 通分:将两个分式都化为以 $(x-2)(x+1)$ 为分母的分式。
- 分子相加减。
- 结果是否要化简。
解: $$ \begin{aligned} \frac{1}{x-2} + \frac{2}{x+1} &= \frac{1 \cdot (x+1)}{(x-2)(x+1)} + \frac{2 \cdot (x-2)}{(x+1)(x-2)} \ &= \frac{x+1}{(x-2)(x+1)} + \frac{2x-4}{(x-2)(x+1)} \ &= \frac{(x+1) + (2x-4)}{(x-2)(x+1)} \ &= \frac{3x-3}{(x-2)(x+1)} \ &= \frac{3(x-1)}{(x-2)(x+1)} \quad \text{(分子可以因式分解,但无法与分母约分,结果到此为止)} \end{aligned} $$
分式的乘除法
目标: 乘法:分子乘分子,分母乘分母,再约分,除法:除以一个分式等于乘以它的倒数。
例题 6: 计算 $\frac{2a}{3b} \cdot \frac{9b^2}{4a^2}$
解: $$ \frac{2a}{3b} \cdot \frac{9b^2}{4a^2} = \frac{2a \cdot 9b^2}{3b \cdot 4a^2} = \frac{18ab^2}{12a^2b} = \frac{3}{2a} $$
例题 7: 计算 $\frac{x^2 - 4}{x^2 - 4x + 4} \div \frac{x+2}{x-2}$
解题思路:
- 除法变乘法:将除号变为乘号,同时将第二个分式颠倒。
- 分子分母因式分解:对能分解的式子进行分解。
- 约分。
解: $$ \begin{aligned} \frac{x^2 - 4}{x^2 - 4x + 4} \div \frac{x+2}{x-2} &= \frac{x^2 - 4}{x^2 - 4x + 4} \cdot \frac{x-2}{x+2} \ &= \frac{(x+2)(x-2)}{(x-2)(x-2)} \cdot \frac{x-2}{x+2} \ &= 1 \quad \text{(所有项都约掉了)} \end{aligned} $$
分式的混合运算
目标: 按照运算顺序(先乘方,再乘除,最后加减;有括号先算括号里的)进行计算。
例题 8: 计算 $\left(\frac{a+1}{a-1} - \frac{a-1}{a+1}\right) \div \frac{4a}{a^2-1}$
解题思路:
- 先算括号内:括号内是异分母分式的减法,需要先通分。
- 最简公分母是 $(a-1)(a+1)$。
- 通分后计算分子。
- 将除法变为乘法。
- 约分。
解: $$ \begin{aligned} &\left(\frac{a+1}{a-1} - \frac{a-1}{a+1}\right) \div \frac{4a}{a^2-1} \ = &\left( \frac{(a+1)^2}{(a-1)(a+1)} - \frac{(a-1)^2}{(a+1)(a-1)} \right) \div \frac{4a}{a^2-1} \ = &\frac{(a^2+2a+1) - (a^2-2a+1)}{(a-1)(a+1)} \div \frac{4a}{a^2-1} \ = &\frac{4a}{(a-1)(a+1)} \div \frac{4a}{(a-1)(a+1)} \quad \text{(注意:$a^2-1=(a-1)(a+1)$)} \ = &\frac{4a}{(a-1)(a+1)} \cdot \frac{(a-1)(a+1)}{4a} \ = &1 \end{aligned} $$
第三部分:化简求值题
这类题先化简,再将给定的数值代入求值,需要注意分母不为0的条件。
例题 9: 先化简,再求值:$\frac{x^2 - 2x + 1}{x^2 - 1} \cdot \frac{x+1}{x-1}$,$x = \sqrt{2}$。
解题思路:
- 先化简:按照分式乘法法则,先因式分解,再约分。
- 代入求值:将 $x = \sqrt{2}$ 代入化简后的式子计算。
解: $$ \begin{aligned} \text{化简:} & \quad \frac{x^2 - 2x + 1}{x^2 - 1} \cdot \frac{x+1}{x-1} \ &= \frac{(x-1)^2}{(x+1)(x-1)} \cdot \frac{x+1}{x-1} \ &= \frac{(x-1)(x-1)}{(x+1)(x-1)} \cdot \frac{x+1}{x-1} \ &= 1 \end{aligned} $$ $$ \text{求值:} \quad \text{当 } x = \sqrt{2} \text{ 时,原式} = 1 $$
例题 10: 先化简,再求值:$\left(\frac{m}{m-n} - \frac{n}{m+n}\right) \div \frac{m^2+n^2}{m^2-n^2}$,$m = 2, n = 1$。
解: $$ \begin{aligned} \text{化简:} & \quad \left(\frac{m}{m-n} - \frac{n}{m+n}\right) \div \frac{m^2+n^2}{m^2-n^2} \ &= \left( \frac{m(m+n)}{(m-n)(m+n)} - \frac{n(m-n)}{(m+n)(m-n)} \right) \div \frac{m^2+n^2}{(m-n)(m+n)} \ &= \frac{m^2+mn - (mn-n^2)}{(m-n)(m+n)} \cdot \frac{(m-n)(m+n)}{m^2+n^2} \ &= \frac{m^2+n^2}{(m-n)(m+n)} \cdot \frac{(m-n)(m+n)}{m^2+n^2} \ &= 1 \end{aligned} $$ $$ \text{求值:} \quad \text{当 } m=2, n=1 \text{ 时,原式} = 1 $$
第四部分:解分式方程
解分式方程的关键是“去分母”,将其转化为整式方程,但必须检验。
例题 11: 解方程 $\frac{2}{x-3} = \frac{1}{x}$
解题思路:
- 确定最简公分母:$x(x-3)$。
- 方程两边同乘最简公分母,去分母。
- 解整式方程。
- 检验:将求出的根代入最简公分母,看是否为0,若为0,则是增根,舍去。
解: 方程两边同乘 $x(x-3)$,得: $$ 2x = 1 \cdot (x-3) $$ $$ 2x = x - 3 $$ $$ 2x - x = -3 $$ $$ x = -3 $$ 检验:当 $x = -3$ 时,$x(x-3) = (-3)(-3-3) = (-3)(-6) = 18 \neq 0$。 $x = -3$ 是原方程的解。
例题 12: 解方程 $\frac{x}{x-1} - 1 = \frac{3}{(x-1)(x+2)}$
解: 方程两边同乘 $(x-1)(x+2)$,得: $$ x(x+2) - 1 \cdot (x-1)(x+2) = 3 $$ 展开并化简: $$ x^2 + 2x - (x^2 + 2x - x - 2) = 3 $$ $$ x^2 + 2x - (x^2 + x - 2) = 3 $$ $$ x^2 + 2x - x^2 - x + 2 = 3 $$ $$ x + 2 = 3 $$ $$ x = 1 $$ 检验:当 $x = 1$ 时,$(x-1)(x+2) = (1-1)(1+2) = 0 \times 3 = 0$。 $x=1$ 是增根,原方程无解。
总结与技巧
- 运算顺序:牢记“先乘方,再乘除,后加减,有括号先算括号”。
- 因式分解:是分式化简和运算的核心工具,务必熟练掌握提公因式法、公式法(平方差、完全平方)、十字相乘法。
- 通分:异分母分式加减的关键,找最简公分母是关键一步。
- 约分:结果要化为最简分式,即分子分母没有公因式。
- 符号问题:注意分母的变形,如 $b-a = -(a-b)$,处理符号要小心。
- 解分式方程:最后一定要检验,这是最容易忘记但非常重要的一步。
- 化简求值:先化简再代入,计算量会大大减小,也能避免因代入复杂值而出错。
希望这些例题和解析能帮助你更好地掌握分式的计算!如果还有其他问题,随时可以提出来。