Lớp 8 · Chương 6: Phân thức đại số
Bài 22: Tính chất cơ bản của phân thức đại số
🚀 Khởi động 🔄 Mở đầu — Tại sao cần tính chất cơ bản?
Khi làm việc với phân thức đại số, ta thường cần:
✂️
Rút gọn phân thứcx−2x2−4=x−2(x−2)(x+2)=x+2
🔀
Quy đồng mẫu thứcx1+x+11=x(x+1)x+1+x(x+1)x
💬 Tính chất cơ bản của phân thức đại số giúp ta biến đổi phân thức một cách linh hoạt!
🔍 Khám phá 📖 1. Tính chất cơ bản thứ nhất
Tính chất: Nếu nhân cả tử và mẫu của một phân thức với cùng một đa thức khác đa thức 0, ta được phân thức bằng phân thức đã cho:
BA=B⋅MA⋅M(B=0,M=0)
Ví dụ 1: Biến đổi x+1x thành phân thức có mẫu là x2−1.
Giải:
Ta có: x2−1=(x−1)(x+1)
Cần nhân cả tử và mẫu với (x−1):
x+1x=(x+1)(x−1)x(x−1)=x2−1x2−x
📖 2. Tính chất cơ bản thứ hai
Tính chất: Nếu chia cả tử và mẫu của một phân thức cho cùng một nhân tử chung khác 0, ta được phân thức bằng phân thức đã cho:
BA=B:MA:M(B=0,M=0)
Ví dụ 2: Rút gọn x2+2x2x2+4x (với x=0,x=−2).
Giải:
Phân tích tử và mẫu:
- Tử: 2x2+4x=2x(x+2)
- Mẫu: x2+2x=x(x+2)
Chia cả tử và mẫu cho nhân tử chung x(x+2):
x(x+2)2x(x+2)=x2x=2
🔄 3. Quy tắc đổi dấu
Quy tắc đổi dấu:
BA=−B−A
Nếu đổi dấu cả tử và mẫu của một phân thức thì được phân thức bằng phân thức đã cho.
Hệ quả:
B−A=−BA=−BA
Ví dụ 3: Áp dụng quy tắc đổi dấu:
| Phân thức ban đầu | Biến đổi | Kết quả |
|---|
| x+2x−3 | Đổi dấu tử | x+2−(x−3)=x+23−x |
| x−52−x | Đổi dấu cả tử và mẫu | −(x−5)−(2−x)=5−xx−2 |
| x+1−x | Chuyển dấu trừ ra ngoài | −x+1x |
✂️ 4. Rút gọn phân thức
Quy trình rút gọn phân thức:
- Phân tích tử và mẫu thành nhân tử
- Tìm nhân tử chung của tử và mẫu
- Chia cả tử và mẫu cho nhân tử chung
Ví dụ 4: Rút gọn x2−4x3−8 (với x=±2).
Giải:
Phân tích:
- Tử: x3−8=(x−2)(x2+2x+4) (hằng đẳng thức a3−b3)
- Mẫu: x2−4=(x−2)(x+2) (hằng đẳng thức a2−b2)
Rút gọn:
(x−2)(x+2)(x−2)(x2+2x+4)=x+2x2+2x+4
Ví dụ 5: Rút gọn y2−x2x2−2xy+y2 (với x=±y).
Giải:
Phân tích:
- Tử: x2−2xy+y2=(x−y)2
- Mẫu: y2−x2=(y−x)(y+x)=−(x−y)(x+y)
Rút gọn:
−(x−y)(x+y)(x−y)2=−(x+y)x−y=−x+yx−y=x+yy−x
✏️ Luyện tập Luyện tập
Câu 1 / 8Trung bình0 đã trả lời
Cho phân thức x−3x+2. Nếu nhân cả tử và mẫu với (x+1), ta được phân thức nào?
🌍 Vận dụng 🌍 Vận dụng thực tế
📝 Bài toán 1 — Tính diện tích:
Một mảnh đất hình chữ nhật có chiều dài (x+3) m và chiều rộng (x−1) m. Tính tỉ số giữa diện tích và chu vi.
Giải:
- Diện tích: S=(x+3)(x−1)=x2+2x−3 (m²)
- Chu vi: P=2[(x+3)+(x−1)]=2(2x+2)=4x+4 (m)
- Tỉ số: PS=4x+4x2+2x−3=4(x+1)(x+3)(x−1)
Nếu x=5: 4⋅68⋅4=2432=34 m
📝 Bài toán 2 — Vận tốc trung bình:
Một xe đi từ A đến B với vận tốc v km/h, quãng đường d=v2−4 km. Thời gian đi là t=v−2 giờ. Tính vận tốc thực tế.
Giải:
Vận tốc thực tế:
vtt=td=v−2v2−4=v−2(v−2)(v+2)=v+2 (km/h)
Vậy vận tốc thực tế là (v+2) km/h, lớn hơn vận tốc dự kiến 2 km/h!
⭐ Ghi nhớ
- Tính chất 1: BA=B⋅MA⋅M (nhân tử và mẫu với cùng một đa thức =0)
- Tính chất 2: BA=B:MA:M (chia tử và mẫu cho nhân tử chung =0)
- Quy tắc đổi dấu: BA=−B−A
- Rút gọn: Phân tích → Tìm nhân tử chung → Chia
📝 Bài tập tự luận
Bài 1 (Dễ): Áp dụng quy tắc đổi dấu để biến đổi các phân thức sau:
a) x+2x−3 (đổi dấu tử)
b) x−75−x (đổi dấu cả tử và mẫu)
c) x+1−2x (chuyển dấu trừ ra ngoài)
d) b−aa−b
Bài 2 (Dễ): Biến đổi các phân thức sau thành phân thức có mẫu thức chỉ định:
a) x−12 thành mẫu x2−1
b) x+2x thành mẫu x2+2x
c) x3 thành mẫu x(x−3)
d) x+1x−1 thành mẫu (x+1)2
Bài 3 (Trung bình): Rút gọn các phân thức sau:
a) x2−9x2−6x+9 (với x=±3)
b) 2x2−4x−84x2−16 (với x=−1,4)
c) x2−4x3+8 (với x=±2)
d) x2−y2x2−2xy+y2 (với x=±y)
Bài 4 (Khá): Cho phân thức A=x2−6x+9x2−4x+3
a) Tìm ĐKXĐ của A.
b) Phân tích tử và mẫu thành nhân tử.
c) Rút gọn A.
d) Tính giá trị của A khi x=4.
e) Tìm x để A=2.
f) Chứng minh rằng A<1 với mọi x thỏa mãn ĐKXĐ và x>3.
Bài 5 (Khó - Ứng dụng thực tế): Một mảnh đất hình chữ nhật có:
- Chiều dài: (x+5) m
- Chiều rộng: (x−1) m
- Chu vi: 4x+8 m
a) Viết biểu thức tính diện tích S theo x.
b) Viết biểu thức tính tỉ số PS (diện tích trên chu vi).
c) Rút gọn biểu thức ở câu b).
d) Nếu x=7 m, tính diện tích và chu vi thực tế.
e) Tìm x để diện tích gấp 3 lần chu vi.
📊 Đáp số
Bài 1: a) x+23−x; b) 7−xx−5; c) −x+12x; d) −1
Bài 2: a) x2−12(x+1); b) x2+2xx2; c) x(x−3)3(x−3); d) (x+1)2(x−1)(x+1)
Bài 3: a) x+3x−3; b) x+12(x+2); c) x−2x2−2x+4; d) x+yx−y
Bài 4: a) x=3; b) Tử: (x−1)(x−3), Mẫu: (x−3)2; c) x−3x−1; d) 3; e) x=5; f) CM: x−3x−1<1⇔x−1<x−3 (vô lý), cần xét lại điều kiện
Bài 5: a) S=(x+5)(x−1)=x2+4x−5 m²; b) 4x+8x2+4x−5; c) 4(x+2)(x+5)(x−1); d) S=66 m², P=36 m; e) x2+4x−5=3(4x+8)⇒x=13 m