第二十二讲 分式的化简与求值
分式的相关概念和性质与分数相类似,例如,分式的分母的值不能是零,即分式只有在分母不等于零时才有意义;也像分数一样,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,这个性质是分式运算中通分和约分的理论根据.在分式运算中,主要是通过约分和通分来化简分式,从而对分式实行求值.除此之外,还要根据分式的具体特征灵活变形,以使问题得到迅速准确的解答.本讲主要介绍分式的化简与求值.
例1 化简分式:
分析 直接通分计算较繁,先把每个假分式化成整式与真分式之和的形式,再化简将简便得多.
=[(2a+1)-(a-3)-(3a+2)+(2a-2)]
说明 本题的关键是准确地将假分式写成整式与真分式之和的形式. 例2 求分式
当a=2时的值.
分析与解 先化简再求值.直接通分较复杂,注意到平方差公式: a2-b2=(a+b)(a-b),
可将分式分步通分,每一步只通分左边两项.
例3 若abc=1,求
分析 本题可将分式通分后,再进行化简求值,但较复杂.下面介绍几种简单的解法.
解法1 因为abc=1,所以a,b,c都不为零.
解法2 因为abc=1,所以a≠0,b≠0,c≠0.
例4 化简分式:
分析与解 三个分式一齐通分运算量大,可先将每个分式的分母分解因式,然后再化简.
说明
互消掉的一对相反数,这种化简的方法叫“拆项相消”法,它是分式化简中常用的技巧.
例5 化简计算(式中a,b,c两两不相等):
似的,对
于这个分式,显然分母可以分解因式为(a-b)(a-c),而分子又恰好凑成(a-b)+(a-c),因此有下面的解法.
解
说明 本例也是采取“拆项相消”法,所不同的是利用
例6 已知:x+y+z=3a(a≠0,且x,y,z不全相等),求
分析 本题字母多,分式复杂.若把条件写成(x-a)+(y-a)+(z-a)=0,那么题目只与x-a,y-a,z-a有关,为简化计算,可用换元法求解. 解 令x-a=u,y-a=v,z-a=w,则分式变为
u2+v2+w2+2(uv+vw+wu)=0.
由于x,y,z不全相等,所以u,v,w不全为零,所以u2+v2+w2≠0,从而有
说明 从本例中可以看出,换元法可以减少字母个数,使运算过程简化.
例7 化简分式: