分式的混合运算
式与数有相同的混合运算顺序,涉及分
式的混合运算,也要先
式与数有相同的混合运算顺序,涉及分
式的混合运算,也要先
乘方
,再乘除
,然后加减
。答案
乘方 乘除 加减
解析
【分析】
解题时先抓住题干给出的关键信息“式与数有相同的混合运算顺序”,首先回忆有理数的混合运算优先级:运算优先级从高到低依次为乘方、乘除、加减,同级运算按从左到右计算,有括号优先算括号内的内容,分式的混合运算遵循同样的规则,因此按照优先级顺序对应填空即可。
【解析】
解:已知分式的混合运算顺序与数的混合运算顺序完全一致,运算优先级从高到低排列为:首先进行乘方运算,其次进行乘除运算,最后进行加减运算,同级运算按从左到右的顺序计算,若有括号则优先计算括号内的内容。因此三个空依次填入乘方、乘除、加减。
【答案】
乘方 乘除 加减
【知识点】
分式混合运算顺序、运算优先级规则
【点评】
本题是基础概念类题目,主要考查对分式混合运算顺序的识记,掌握数与式运算规则的共通性即可快速作答,该知识点是开展复杂分式运算的基础,需要熟练记忆。
【难度系数】
0.9
解题时先抓住题干给出的关键信息“式与数有相同的混合运算顺序”,首先回忆有理数的混合运算优先级:运算优先级从高到低依次为乘方、乘除、加减,同级运算按从左到右计算,有括号优先算括号内的内容,分式的混合运算遵循同样的规则,因此按照优先级顺序对应填空即可。
【解析】
解:已知分式的混合运算顺序与数的混合运算顺序完全一致,运算优先级从高到低排列为:首先进行乘方运算,其次进行乘除运算,最后进行加减运算,同级运算按从左到右的顺序计算,若有括号则优先计算括号内的内容。因此三个空依次填入乘方、乘除、加减。
【答案】
乘方 乘除 加减
【知识点】
分式混合运算顺序、运算优先级规则
【点评】
本题是基础概念类题目,主要考查对分式混合运算顺序的识记,掌握数与式运算规则的共通性即可快速作答,该知识点是开展复杂分式运算的基础,需要熟练记忆。
【难度系数】
0.9
典例1 计算:$\dfrac{2x^2 + 2}{x^2 - 2x + 1} ÷ ( x - 1 + \dfrac{x^2 + 2x + 1}{x - 1} )$
规律方法 (1)对于分式的混合运算,应先将除法运算转化为乘法运算,异分母分式相加减转化为同分母分式相加减。
(2)在运算过程中,既要注意正确运用运算法则,又要灵活运用交换律、结合律、分配律,注意运算技巧。
举一反三 计算:$( x - 4 + \dfrac{9}{x + 2} ) ÷ \dfrac{(x - 1)^2}{x^2 - 4}$
规律方法 (1)对于分式的混合运算,应先将除法运算转化为乘法运算,异分母分式相加减转化为同分母分式相加减。
(2)在运算过程中,既要注意正确运用运算法则,又要灵活运用交换律、结合律、分配律,注意运算技巧。
举一反三 计算:$( x - 4 + \dfrac{9}{x + 2} ) ÷ \dfrac{(x - 1)^2}{x^2 - 4}$
答案
解 $( x - 4 + \dfrac{9}{x + 2} ) ÷ \dfrac{(x - 1)^2}{x^2 - 4}$
$=(\dfrac{x^2 - 2x - 8}{x + 2}+\dfrac{9}{x + 2})÷\dfrac{(x - 1)^2}{x^2 - 4}$
$=\dfrac{x^2 - 2x + 1}{x + 2}·\dfrac{x^2 - 4}{(x - 1)^2}$
$=\dfrac{(x - 1)^2}{x + 2}·\dfrac{(x + 2)(x - 2)}{(x - 1)^2}$
$=x - 2.$
$=(\dfrac{x^2 - 2x - 8}{x + 2}+\dfrac{9}{x + 2})÷\dfrac{(x - 1)^2}{x^2 - 4}$
$=\dfrac{x^2 - 2x + 1}{x + 2}·\dfrac{x^2 - 4}{(x - 1)^2}$
$=\dfrac{(x - 1)^2}{x + 2}·\dfrac{(x + 2)(x - 2)}{(x - 1)^2}$
$=x - 2.$
解析
【分析】
这是一道分式混合运算题,遵循“先算括号内,再算括号外”的运算顺序思考:①先处理括号内的加减运算:将整式$x-4$通分,转化为分母为$x+2$的分式,再与$\dfrac{9}{x+2}$进行同分母分式相加;②再处理括号外的除法:将除法运算转化为乘法运算,同时对式子中能因式分解的多项式(如$x^2-4$、括号内相加得到的分子)进行因式分解;③最后约分化简得到最简结果。
【解析】
先计算括号内的加法,再将除法转化为乘法,因式分解后约分:
$\begin{aligned}&( x - 4 + \dfrac{9}{x + 2} ) ÷ \dfrac{(x - 1)^2}{x^2 - 4}\\=&(\dfrac{(x-4)(x+2)}{x + 2}+\dfrac{9}{x + 2})÷\dfrac{(x - 1)^2}{x^2 - 4}\\=&\dfrac{x^2 - 2x - 8 + 9}{x + 2}·\dfrac{x^2 - 4}{(x - 1)^2}\\=&\dfrac{x^2 - 2x + 1}{x + 2}·\dfrac{(x + 2)(x - 2)}{(x - 1)^2}\\=&\dfrac{(x - 1)^2}{x + 2}·\dfrac{(x + 2)(x - 2)}{(x - 1)^2}\\=&x - 2\end{aligned}$
【答案】
$x-2$
【知识点】
分式的混合运算、因式分解、分式约分
【点评】
本题是分式混合运算的基础典型题,计算时需注意运算顺序,通分、因式分解、约分的步骤要规范,将除法转化为乘法后优先因式分解再约分,可大幅简化计算,降低出错概率。
【难度系数】
0.6
这是一道分式混合运算题,遵循“先算括号内,再算括号外”的运算顺序思考:①先处理括号内的加减运算:将整式$x-4$通分,转化为分母为$x+2$的分式,再与$\dfrac{9}{x+2}$进行同分母分式相加;②再处理括号外的除法:将除法运算转化为乘法运算,同时对式子中能因式分解的多项式(如$x^2-4$、括号内相加得到的分子)进行因式分解;③最后约分化简得到最简结果。
【解析】
先计算括号内的加法,再将除法转化为乘法,因式分解后约分:
$\begin{aligned}&( x - 4 + \dfrac{9}{x + 2} ) ÷ \dfrac{(x - 1)^2}{x^2 - 4}\\=&(\dfrac{(x-4)(x+2)}{x + 2}+\dfrac{9}{x + 2})÷\dfrac{(x - 1)^2}{x^2 - 4}\\=&\dfrac{x^2 - 2x - 8 + 9}{x + 2}·\dfrac{x^2 - 4}{(x - 1)^2}\\=&\dfrac{x^2 - 2x + 1}{x + 2}·\dfrac{(x + 2)(x - 2)}{(x - 1)^2}\\=&\dfrac{(x - 1)^2}{x + 2}·\dfrac{(x + 2)(x - 2)}{(x - 1)^2}\\=&x - 2\end{aligned}$
【答案】
$x-2$
【知识点】
分式的混合运算、因式分解、分式约分
【点评】
本题是分式混合运算的基础典型题,计算时需注意运算顺序,通分、因式分解、约分的步骤要规范,将除法转化为乘法后优先因式分解再约分,可大幅简化计算,降低出错概率。
【难度系数】
0.6
典例2 为了促进旅游业的发展,某度假村计划修一条1 000 m的观光隧道.现有甲、乙两个工程队,若甲工程队单独做需要x天完成;若乙工程队单独做需要$y(0<x<y)$天完成.
(1)求甲工程队与乙工程队的工作效率之差;
(2)若甲、乙两工程队一起完成这项工程,则需要多长时间?
(1)求甲工程队与乙工程队的工作效率之差;
(2)若甲、乙两工程队一起完成这项工程,则需要多长时间?
答案
解 (1)由题意,得甲工程队的工作效率为 $\frac{1000}{x}$(m/天),乙工程队的工作效率为 $\frac{1000}{y}$(m/天),所以,甲工程队与乙工程队的工作效率之差为 $\frac{1000}{x} - \frac{1000}{y} = \frac{1000(y - x)}{xy}$(m/天).
(2)甲、乙两工程队合作共需要的天数为 $1000 ÷ ( \frac{1000}{x} + \frac{1000}{y} ) = \frac{xy}{x + y}.$
(2)甲、乙两工程队合作共需要的天数为 $1000 ÷ ( \frac{1000}{x} + \frac{1000}{y} ) = \frac{xy}{x + y}.$
解析
【分析】
本题是结合工程问题的分式运算应用题,解题核心是掌握工程问题的基本数量关系:①工作效率=工作总量÷工作时间;②合作工作时间=工作总量÷工作效率之和。
针对第(1)问:先根据工作效率公式分别求出甲、乙两队的工作效率,由0<x<y可知甲的工作效率更高,因此用甲的效率减去乙的效率,再对分式进行通分化简,即可得到效率之差。
针对第(2)问:先计算甲、乙两队的工作效率之和,再用总工作量除以效率之和,通过分式的混合运算化简,即可得到合作完成所需的时间。
【解析】
(1) 已知工作总量为1000m,甲单独做需x天,乙单独做需y天。
根据工作效率公式,甲的工作效率为 $\frac{1000}{x}$ m/天,乙的工作效率为 $\frac{1000}{y}$ m/天。
则甲乙工作效率之差为:
$\frac{1000}{x} - \frac{1000}{y} = \frac{1000y - 1000x}{xy} = \frac{1000(y - x)}{xy}$(m/天)。
(2) 甲乙两队的工作效率之和为 $\frac{1000}{x} + \frac{1000}{y}$,
则合作完成所需时间为:
$1000 ÷ ( \frac{1000}{x} + \frac{1000}{y} ) = 1000 ÷ \frac{1000(y + x)}{xy} = 1000 × \frac{xy}{1000(x + y)} = \frac{xy}{x + y}$(天)。
【答案】
(1) $\frac{1000(y - x)}{xy}$ m/天;
(2) $\frac{xy}{x + y}$ 天。
【知识点】
工程问题数量关系、分式加减运算、分式混合运算
【点评】
本题是分式应用的基础常考题,既考查对工程问题核心公式的理解运用,也考查分式通分、约分的运算能力,解题时注意最终结果要化为最简分式。
【难度系数】
0.8
本题是结合工程问题的分式运算应用题,解题核心是掌握工程问题的基本数量关系:①工作效率=工作总量÷工作时间;②合作工作时间=工作总量÷工作效率之和。
针对第(1)问:先根据工作效率公式分别求出甲、乙两队的工作效率,由0<x<y可知甲的工作效率更高,因此用甲的效率减去乙的效率,再对分式进行通分化简,即可得到效率之差。
针对第(2)问:先计算甲、乙两队的工作效率之和,再用总工作量除以效率之和,通过分式的混合运算化简,即可得到合作完成所需的时间。
【解析】
(1) 已知工作总量为1000m,甲单独做需x天,乙单独做需y天。
根据工作效率公式,甲的工作效率为 $\frac{1000}{x}$ m/天,乙的工作效率为 $\frac{1000}{y}$ m/天。
则甲乙工作效率之差为:
$\frac{1000}{x} - \frac{1000}{y} = \frac{1000y - 1000x}{xy} = \frac{1000(y - x)}{xy}$(m/天)。
(2) 甲乙两队的工作效率之和为 $\frac{1000}{x} + \frac{1000}{y}$,
则合作完成所需时间为:
$1000 ÷ ( \frac{1000}{x} + \frac{1000}{y} ) = 1000 ÷ \frac{1000(y + x)}{xy} = 1000 × \frac{xy}{1000(x + y)} = \frac{xy}{x + y}$(天)。
【答案】
(1) $\frac{1000(y - x)}{xy}$ m/天;
(2) $\frac{xy}{x + y}$ 天。
【知识点】
工程问题数量关系、分式加减运算、分式混合运算
【点评】
本题是分式应用的基础常考题,既考查对工程问题核心公式的理解运用,也考查分式通分、约分的运算能力,解题时注意最终结果要化为最简分式。
【难度系数】
0.8
举一反三 已知A,B两地相距s km,小刚从A地到B地需要m h,小军从B地到A地,需要n h,若他们同时出发相向而行,需要多长时间才能相遇?
答案
解 根据题意知,小刚的速度为 $\frac{s}{m}$(km/h),小军的速度为 $\frac{s}{n}$(km/h),
所以两人相遇需要的时间为 $\dfrac{s}{\dfrac{s}{m}+\dfrac{s}{n}}=\dfrac{mn}{m+n}$(h).
所以两人相遇需要的时间为 $\dfrac{s}{\dfrac{s}{m}+\dfrac{s}{n}}=\dfrac{mn}{m+n}$(h).
解析
【分析】
这是一道行程中的相遇问题,解题思路遵循行程问题的基本逻辑:首先根据“速度=路程÷时间”分别求出小刚、小军的行驶速度;再计算两人相向而行的速度和;接着根据“相遇时间=总路程÷速度和”列出对应的分式;最后利用分式的混合运算法则化简分式,即可得到相遇时间。
【解析】
首先计算两人的速度:
小刚从A地到B地的路程为$s$ km,用时$m$ h,因此小刚的速度为 $\frac{s}{m}$ km/h;
小军从B地到A地的路程为$s$ km,用时$n$ h,因此小军的速度为 $\frac{s}{n}$ km/h;
两人相向而行的速度和为 $\frac{s}{m}+\frac{s}{n}$ km/h;
根据相遇时间公式,可得相遇时间为:
$\begin{aligned}\frac{s}{\frac{s}{m}+\frac{s}{n}}&=\frac{s}{\frac{sn+sm}{mn}}\\&=\frac{s· mn}{s(m+n)}\\&=\frac{mn}{m+n} \ (\mathrm{h})\end{aligned}$
【答案】
$\dfrac{mn}{m+n}$ h
【知识点】
行程相遇问题、分式混合运算、分式化简
【点评】
本题是分式运算在实际场景中的典型应用,既考查了行程问题的基本数量关系,也考查了分式通分、约分的运算能力,掌握基础公式和分式运算法则即可顺利求解。
【难度系数】
0.7
这是一道行程中的相遇问题,解题思路遵循行程问题的基本逻辑:首先根据“速度=路程÷时间”分别求出小刚、小军的行驶速度;再计算两人相向而行的速度和;接着根据“相遇时间=总路程÷速度和”列出对应的分式;最后利用分式的混合运算法则化简分式,即可得到相遇时间。
【解析】
首先计算两人的速度:
小刚从A地到B地的路程为$s$ km,用时$m$ h,因此小刚的速度为 $\frac{s}{m}$ km/h;
小军从B地到A地的路程为$s$ km,用时$n$ h,因此小军的速度为 $\frac{s}{n}$ km/h;
两人相向而行的速度和为 $\frac{s}{m}+\frac{s}{n}$ km/h;
根据相遇时间公式,可得相遇时间为:
$\begin{aligned}\frac{s}{\frac{s}{m}+\frac{s}{n}}&=\frac{s}{\frac{sn+sm}{mn}}\\&=\frac{s· mn}{s(m+n)}\\&=\frac{mn}{m+n} \ (\mathrm{h})\end{aligned}$
【答案】
$\dfrac{mn}{m+n}$ h
【知识点】
行程相遇问题、分式混合运算、分式化简
【点评】
本题是分式运算在实际场景中的典型应用,既考查了行程问题的基本数量关系,也考查了分式通分、约分的运算能力,掌握基础公式和分式运算法则即可顺利求解。
【难度系数】
0.7
登录