2026年优佳学案(云南)八年级数学上册人教版第166页答案
三、解答题
13. 当 $ m, x, a $ 取什么数时,下列分式有意义?
当 $ m, x, a $ 取什么数时,下列分式的值为0?
(1) $\dfrac{m - 2}{m^2}$;(2) $\dfrac{4x}{x^2 + 3}$;(3) $\dfrac{2a - 4}{a - 2}$

答案

解:
(1) 对于分式$\dfrac{m-2}{m^2}$:
分式有意义的条件是分母不为0,即$m^2≠0$,得$m≠0$。
分式的值为0的条件是分子为0且分母不为0,由$m-2=0$得$m=2$,此时$m^2=4≠0$,故$m=2$时分式的值为0。
(2) 对于分式$\dfrac{4x}{x^2+3}$:
因为$x^2≥0$,所以$x^2+3≥3>0$,无论$x$取何实数,分母都不为0,即$x$为任意实数时,分式都有意义。
分式的值为0的条件是分子为0且分母不为0,由$4x=0$得$x=0$,此时$x^2+3=3≠0$,故$x=0$时分式的值为0。
(3) 对于分式$\dfrac{2a-4}{a-2}$:
分式有意义的条件是分母不为0,即$a-2≠0$,得$a≠2$。
若分式的值为0,则分子$2a-4=0$,解得$a=2$,此时分母$a-2=0$,分式无意义,故不存在实数$a$,使该分式的值为0。

解析

【分析】
解决本题需先明确两个核心规则:①分式有意义的前提是分母不等于0;②分式的值为0需要同时满足两个条件:分子等于0,且分母不等于0,二者缺一不可。接下来对三个分式分别按上述规则分析计算,遇到含平方的分母时,结合平方的非负性判断分母的取值范围;若分子为0时对应分母也为0,则说明不存在使分式值为0的数。
【解析】
(1) 对于分式$\dfrac{m-2}{m^2}$:
分式有意义的条件是分母不为0,即$m^2≠0$,解得$m≠0$。
分式的值为0的条件是分子为0且分母不为0,由$m-2=0$得$m=2$,此时$m^2=4≠0$,符合要求,故$m=2$时分式的值为0。
(2) 对于分式$\dfrac{4x}{x^2 + 3}$:
由平方的非负性可知$x^2≥0$,因此$x^2+3≥3>0$,即无论$x$取任意实数,分母都不为0,所以$x$为任意实数时,该分式都有意义。
分式的值为0的条件是分子为0且分母不为0,由$4x=0$得$x=0$,此时$x^2+3=3≠0$,符合要求,故$x=0$时分式的值为0。
(3) 对于分式$\dfrac{2a - 4}{a - 2}$:
分式有意义的条件是分母不为0,即$a-2≠0$,解得$a≠2$。
若分式的值为0,需满足分子$2a-4=0$,解得$a=2$,但此时分母$a-2=0$,分式无意义,因此不存在实数$a$使该分式的值为0。
【答案】
(1) $m≠0$时分式有意义,$m=2$时分式的值为0;
(2) $x$为任意实数时分式有意义,$x=0$时分式的值为0;
(3) $a≠2$时分式有意义,不存在实数$a$使该分式的值为0。
【知识点】
分式有意义的条件、分式值为0的条件、平方的非负性
【点评】
本题是分式性质的基础应用题,解题的关键是牢记分式值为0时必须同时满足分子为0、分母不为0两个条件,切勿忽略分母的限制,第三小问极易因漏看分母的取值而出错。
【难度系数】
0.7
14. 已知$m+n-3=0$,求代数式$\dfrac{3(m-n)+6n}{m^2+n^2+2mn}$的值。

答案

解:
先化简代数式:
分子展开得:$3(m-n)+6n = 3m - 3n + 6n = 3m + 3n = 3(m+n)$
分母因式分解得:$m^2 + n^2 + 2mn = (m+n)^2$
因此原式可化简为:
$\frac{3(m+n)}{(m+n)^2} = \frac{3}{m+n}$
由$m+n-3=0$,可得$m+n=3$,
将$m+n=3$代入$\frac{3}{m+n}$,得:
原式$=\frac{3}{3}=1$
所以该代数式的值为1。

解析

【分析】
解题时先观察已知条件和待求代数式的特征,已知条件可直接求出$m+n$的值,因此优先考虑将代数式化简为仅含$m+n$的形式,再整体代入计算。步骤上先对分子去括号、合并同类项,再对分母利用完全平方公式因式分解,约分后得到最简形式,最后代入$m+n$的值即可求出结果。
【解析】
解:先化简代数式:
分子展开合并同类项:$3(m-n)+6n = 3m - 3n + 6n = 3m + 3n = 3(m+n)$
分母利用完全平方和公式因式分解:$m^2 + n^2 + 2mn = (m+n)^2$
因此原式可化简为:
$\dfrac{3(m+n)}{(m+n)^2} = \dfrac{3}{m+n}$($m+n≠0$)
由$m+n-3=0$,可得$m+n=3$,
将$m+n=3$代入$\dfrac{3}{m+n}$,得:
原式$=\dfrac{3}{3}=1$
【答案】
$1$
【知识点】
分式化简,完全平方公式,整体代入求值
【点评】
本题考查代数式的化简求值,解题的核心是通过整式运算和因式分解将原式简化,利用整体代入的思想计算,无需单独求解$m$、$n$的取值,大大简化了计算过程。
【难度系数】
0.8
15. 计算:

答案

解:
(1) 先计算乘方运算:
$(\frac{a^2b}{-cd^3})^3 = -\frac{a^6b^3}{c^3d^9}$,$(\frac{c}{2a})^2 = \frac{c^2}{4a^2}$
将除法转化为乘法:
$\begin{aligned}\mathrm{原式}&= -\frac{a^6b^3}{c^3d^9} · \frac{d^3}{2a} · \frac{c^2}{4a^2}\\&= -\frac{a^6b^3 · d^3 · c^2}{c^3d^9 · 2a · 4a^2}\\&= -\frac{a^3b^3}{8cd^6}\end{aligned}$
(2) 先对多项式因式分解:
$a^2-4a+4=(a-2)^2$,$a^2-1=(a+1)(a-1)$,$a^2-4=(a+2)(a-2)$
将除法转化为乘法:
$\begin{aligned}\mathrm{原式}&= \frac{a-1}{(a-2)^2} · \frac{(a+2)(a-2)}{(a+1)(a-1)}\\&= \frac{a+2}{(a-2)(a+1)}\\&= \frac{a+2}{a^2 -a -2}\end{aligned}$

解析

【分析】
(1) 本题是分式乘方、乘除混合运算,遵循“先乘方、再乘除”的运算顺序思考:首先根据分式乘方法则计算两个乘方项,再将除法转化为乘法运算,最后依据同底数幂的运算法则约分,计算时要注意负号的处理。
(2) 本题是含多项式的分式除法运算,先观察到分子分母都是二次多项式,第一步先对各多项式因式分解,再将除法转化为乘以除式的倒数,最后约去分子分母的公因式即可化简,注意约分要彻底。
【解析】
(1) 先计算乘方运算:
$(\frac{a^2b}{-cd^3})^3 = -\frac{a^6b^3}{c^3d^9}$,$(\frac{c}{2a})^2 = \frac{c^2}{4a^2}$
将除法转化为乘法,再约分计算:
$\begin{aligned}\mathrm{原式}&= -\frac{a^6b^3}{c^3d^9} · \frac{d^3}{2a} · \frac{c^2}{4a^2}\\&= -\frac{a^6b^3 · d^3 · c^2}{c^3d^9 · 2a · 4a^2}\\&= -\frac{a^3b^3}{8cd^6}\end{aligned}$
(2) 先对多项式因式分解:
$a^2-4a+4=(a-2)^2$,$a^2-1=(a+1)(a-1)$,$a^2-4=(a+2)(a-2)$
将除法转化为乘法,再约分计算:
$\begin{aligned}\mathrm{原式}&= \frac{a-1}{(a-2)^2} · \frac{(a+2)(a-2)}{(a+1)(a-1)}\\&= \frac{a+2}{(a-2)(a+1)}\\&= \frac{a+2}{a^2 -a -2}\end{aligned}$
【答案】
(1) $\boldsymbol{-\dfrac{a^3b^3}{8cd^6}}$;(2) $\boldsymbol{\dfrac{a+2}{a^2-a-2}}$(或$\boldsymbol{\dfrac{a+2}{(a-2)(a+1)}}$)
【知识点】
分式乘除运算,幂的运算,因式分解
【点评】
本题是分式运算的常规题型,核心考查运算顺序、幂的运算法则及因式分解的应用,计算时需注意符号判断和公因式的准确约分,是巩固分式运算能力的典型习题。
【难度系数】
0.7
16. 甲、乙两地之间的公路全长100 km,某人骑自行车从甲地到乙地每小时行驶m km,用代数式表示:
(1)此人从甲地到乙地需要行驶多长时间?
(2)如果此人每小时多行驶5 km,那么此人从甲地到乙地需要行驶多长时间?
(3)此人从甲地到乙地的原行驶速度为20 km/h,在(2)的条件下,此人从甲地到乙地少用了多长时间?

答案

解:
(1) 由时间=路程÷速度,得此人从甲地到乙地需要行驶的时间为$\frac{100}{m}\ \mathrm{h}$。
(2) 提速后行驶速度为$(m+5)\ \mathrm{km/h}$,此时从甲地到乙地需要行驶的时间为$\frac{100}{m+5}\ \mathrm{h}$。
(3) 当$m=20$时,少用的时间为:
$\frac{100}{m}-\frac{100}{m+5}=\frac{100}{20}-\frac{100}{20+5}=5-4=1\ \mathrm{h}$
答:(1) 此人从甲地到乙地需要行驶$\frac{100}{m}$小时;(2) 提速后需要行驶$\frac{100}{m+5}$小时;(3) 少用了1小时。

解析

【分析】
本题属于行程类代数式应用问题,核心解题依据是行程问题基本公式:$\mathrm{时间}=\mathrm{路程}÷\mathrm{速度}$。解题思路如下:
1. 第(1)问已知甲乙两地总路程为100km,原行驶速度为$m\ \mathrm{km/h}$,直接代入公式即可得到原行驶时间的代数式;
2. 第(2)问先求出提速后的速度为$(m+5)\ \mathrm{km/h}$,再次代入时间公式即可得到提速后的行驶时间;
3. 第(3)问少用的时间为原行驶时间减去提速后行驶时间,先列出时间差的代数式,再将$m=20$代入计算即可得到具体结果。
【解析】
解:
(1) 根据$\mathrm{时间}=\mathrm{路程}÷\mathrm{速度}$,可得从甲地到乙地需要行驶的时间为$\frac{100}{m}\ \mathrm{h}$。
(2) 提速后行驶速度为$(m+5)\ \mathrm{km/h}$,此时从甲地到乙地需要行驶的时间为$\frac{100}{m+5}\ \mathrm{h}$。
(3) 少用的时间为原时间减去提速后的时间,当$m=20$时:
$\frac{100}{m}-\frac{100}{m+5}=\frac{100}{20}-\frac{100}{20+5}=5-4=1\ \mathrm{h}$
答:(1) 此人从甲地到乙地需要行驶$\frac{100}{m}$小时;(2) 提速后需要行驶$\frac{100}{m+5}$小时;(3) 少用了1小时。
【答案】
(1) $\frac{100}{m}\ \mathrm{h}$;(2) $\frac{100}{m+5}\ \mathrm{h}$;(3) $1\ \mathrm{h}$
【知识点】
列代数式;代数式求值;行程问题公式
【点评】
本题是基础的代数应用题型,结合日常出行场景考察代数式的列写与求值运算,难度较低,熟练掌握行程问题基本公式、细心计算即可得分。
【难度系数】
0.8
17. 先化简$\frac{x^2 -1}{x^2 -4x +4} ÷ (x -1) · \frac{x -2}{x^2 +x}$,再从1,-1,2,-2中选择一个合适的x值代入,求代数式的值。

答案

解:
先对原式因式分解并化简:
$\begin{aligned}\mathrm{原式}&=\frac{(x+1)(x-1)}{(x-2)^2} · \frac{1}{x-1} · \frac{x-2}{x(x+1)}\\&=\frac{(x+1)(x-1)(x-2)}{(x-2)^2(x-1)· x(x+1)}\\&=\frac{1}{x(x-2)}\end{aligned}$
要使原式有意义,需满足:
$x^2-4x+4≠0$,$x-1≠0$,$x^2+x≠0$,
解得$x≠2$,$x≠1$,$x≠0$,$x≠-1$,
因此在1,-1,2,-2中,仅可选取$x=-2$。
将$x=-2$代入$\frac{1}{x(x-2)}$:
$\mathrm{原式}=\frac{1}{(-2)×(-2-2)}=\frac{1}{8}$
代数式的值为$\frac{1}{8}$。

解析

【分析】
这是一道分式化简求值类题目,解题思路可分为三步:第一步,处理分式乘除混合运算,先将除法转化为乘法,再对各个分式的分子、分母因式分解,方便后续约分;第二步,约去分子分母的公因式,得到最简分式;第三步,确定x的可取值:要让原式有意义,需所有分母不为0,且作为除式的$x-1$不为0,据此排除不符合条件的x值,选取合适的x代入最简式计算即可。
【解析】
先对原式因式分解,将除法转化为乘法:
$\begin{aligned}\mathrm{原式}&=\frac{(x+1)(x-1)}{(x-2)^2} ÷ (x -1) · \frac{x -2}{x^2 +x}\\&=\frac{(x+1)(x-1)}{(x-2)^2} · \frac{1}{x-1} · \frac{x-2}{x(x+1)}\end{aligned}$
约去分子分母的公因式$(x+1)、(x-1)、(x-2)$,化简得:
$\mathrm{原式}=\frac{1}{x(x-2)}$
再确定x的可取范围:要使原式有意义,需满足:
$\begin{cases}(x-2)^2≠0\\x-1≠0\\x(x+1)≠0\end{cases}$,解得$x≠2、x≠1、x≠0、x≠-1$
结合给出的可选值,仅$x=-2$符合要求。
将$x=-2$代入最简式计算:
$\mathrm{原式}=\frac{1}{(-2)×(-2-2)}=\frac{1}{(-2)×(-4)}=\frac{1}{8}$
【答案】
$\frac{1}{8}$
【知识点】
分式乘除运算,分式有意义的条件,因式分解
【点评】
本题是分式化简求值的常规题型,解题核心是先化简再求值,易错点是容易忽略分式有意义的限制条件,随意选取x代入导致错误,解题时需先明确x的允许取值范围再代入计算。
【难度系数】
0.7