Lớp 8 · Chương 6: Phân thức đại số
Bài 23: Phép cộng và phép trừ phân thức đại số
🚀 Khởi động ➕ Mở đầu — Tại sao cần cộng trừ phân thức?
Trong thực tế, nhiều bài toán yêu cầu cộng trừ các biểu thức có biến ở mẫu:
⏱️
Bài toán thời gianHai người làm chung: a1+b1=aba+b
⚡
Điện trở song songR1=R11+R21
💬 Để cộng trừ phân thức, ta cần quy đồng mẫu thức — giống như cộng trừ phân số!
🔍 Khám phá 📖 1. Cộng trừ phân thức cùng mẫu
Quy tắc: Muốn cộng (hoặc trừ) hai phân thức có cùng mẫu thức, ta cộng (hoặc trừ) các tử thức và giữ nguyên mẫu thức:
CA+CB=CA+B
CA−CB=CA−B
Ví dụ 1: Tính x−2x+1+x−23 (với x=2).
Giải:
x−2x+1+x−23=x−2(x+1)+3=x−2x+4
Ví dụ 2: Tính x2−12x−x2−1x−1 (với x=±1).
Giải:
x2−12x−x2−1x−1=x2−12x−(x−1)=x2−12x−x+1=x2−1x+1
Rút gọn: (x−1)(x+1)x+1=x−11
🔄 2. Quy đồng mẫu thức
Quy trình quy đồng mẫu thức:
- Phân tích các mẫu thức thành nhân tử
- Tìm MTC (Mẫu Thức Chung): tích các nhân tử chung và riêng với số mũ cao nhất
- Tìm nhân tử phụ của mỗi mẫu: MTC chia cho mẫu đó
- Nhân tử và mẫu của mỗi phân thức với nhân tử phụ tương ứng
Ví dụ 3: Quy đồng mẫu thức: x−11 và x+12.
Giải:
Bước 1: Các mẫu đã phân tích: (x−1) và (x+1)
Bước 2: MTC = (x−1)(x+1)
Bước 3: Nhân tử phụ:
- Của x−11: (x+1)
- Của x+12: (x−1)
Bước 4: Quy đồng:
x−11=(x−1)(x+1)1⋅(x+1)=(x−1)(x+1)x+1
x+12=(x+1)(x−1)2⋅(x−1)=(x−1)(x+1)2x−2
🔍 Thực hành: Tìm Mẫu Thức Chung (MTC)
➕ 3. Cộng trừ phân thức khác mẫu
Quy tắc: Muốn cộng (hoặc trừ) hai phân thức có mẫu thức khác nhau:
- Quy đồng mẫu thức
- Cộng (hoặc trừ) các phân thức có cùng mẫu vừa tìm được
Ví dụ 4: Tính x1+x+12 (với x=0,x=−1).
Giải:
Bước 1: MTC = x(x+1)
Bước 2: Quy đồng:
x1=x(x+1)x+1,x+12=x(x+1)2x
Bước 3: Cộng:
x(x+1)x+1+x(x+1)2x=x(x+1)x+1+2x=x(x+1)3x+1
Ví dụ 5: Tính x2−4x−x−21 (với x=±2).
Giải:
Bước 1: Phân tích: x2−4=(x−2)(x+2)
MTC = (x−2)(x+2)
Bước 2: Quy đồng:
(x−2)(x+2)x−(x−2)(x+2)x+2
Bước 3: Trừ:
(x−2)(x+2)x−(x+2)=(x−2)(x+2)x−x−2=(x−2)(x+2)−2=x2−4−2
➕➖ Thực hành: Cộng trừ phân thức đại số
🎯 4. Ví dụ phức tạp
Ví dụ 6: Tính x−11−x2−12+x+11 (với x=±1).
Giải:
Bước 1: Phân tích: x2−1=(x−1)(x+1)
MTC = (x−1)(x+1)
Bước 2: Quy đồng:
(x−1)(x+1)x+1−(x−1)(x+1)2+(x−1)(x+1)x−1
Bước 3: Tính:
(x−1)(x+1)(x+1)−2+(x−1)=(x−1)(x+1)x+1−2+x−1=(x−1)(x+1)2x−2
Bước 4: Rút gọn:
(x−1)(x+1)2(x−1)=x+12
✏️ Luyện tập Luyện tập
Tính x2+x3 (với x=0):
🌍 Vận dụng 🌍 Vận dụng thực tế
📝 Bài toán 1 — Làm việc chung:
Người thứ nhất làm xong công việc trong x giờ, người thứ hai trong y giờ. Hỏi hai người làm chung trong 1 giờ được bao nhiêu phần công việc?
Giải:
Trong 1 giờ:
- Người 1 làm được: x1 công việc
- Người 2 làm được: y1 công việc
- Cả hai: x1+y1=xyy+xyx=xyx+y (coˆng việc)
Nếu x=6 giờ, y=4 giờ: 246+4=2410=125 công việc/giờ
Thời gian hoàn thành: 1251=512=2,4 giờ
📝 Bài toán 2 — Điện trở song song:
Hai điện trở R1=x Ω và R2=x+2 Ω mắc song song. Tính điện trở tương đương.
Giải:
Công thức: R1=R11+R21
R1=x1+x+21=x(x+2)x+2+x(x+2)x=x(x+2)2x+2
R=2x+2x(x+2)=2(x+1)x(x+2) (Ω)
Nếu x=4 Ω: R=2⋅54⋅6=1024=2,4 Ω
⭐ Ghi nhớ
- Cùng mẫu: CA±CB=CA±B
- Quy đồng: Phân tích → Tìm MTC → Nhân tử phụ → Quy đồng
- Khác mẫu: Quy đồng → Cộng/trừ → Rút gọn (nếu có)
- Lưu ý: Luôn ghi ĐKXĐ và rút gọn kết quả cuối
📝 Bài tập tự luận
Bài 1 (Dễ): Thực hiện phép tính (các phân thức cùng mẫu):
a) x+13+x+12 (với x=−1)
b) x−2x+5−x−23 (với x=2)
c) x2−12x+x2−1x−1 (với x=±1)
d) x+3x2−x+39 (với x=−3)
Bài 2 (Trung bình): Quy đồng mẫu thức các phân thức sau:
a) x−21 và x+21
b) x2 và x2−x3
c) x2−4x và x−21
d) x−11, x+12 và x2−13
Bài 3 (Trung bình): Thực hiện phép tính:
a) x2+x+13 (với x=0,−1)
b) x−3x−x+32 (với x=±3)
c) x2−11+x−11 (với x=±1)
d) x−2x+1−x+2x−1 (với x=±2)
Bài 4 (Khá): Rút gọn các biểu thức sau:
a) x−11−x2−12+x+11 (với x=±1)
b) x2−4x+x−21−x+21 (với x=±2)
c) x2−92x−x−31+x+31 (với x=±3)
d) x2−1x+2−x−11+x+11 (với x=±1)
Bài 5 (Khó - Ứng dụng thực tế): Hai công nhân A và B cùng làm một công việc:
- Người A làm một mình xong trong x ngày
- Người B làm một mình xong trong y ngày
a) Viết biểu thức tính phần công việc mỗi người làm được trong 1 ngày.
b) Viết biểu thức tính phần công việc cả hai người làm được trong 1 ngày khi làm chung.
c) Rút gọn biểu thức ở câu b).
d) Viết biểu thức tính thời gian hoàn thành công việc khi hai người làm chung.
e) Nếu A làm trong 6 ngày và B làm trong 4 ngày, tính thời gian làm chung.
f) Nếu làm chung trong 2,4 ngày thì xong, và A làm nhanh hơn B 2 ngày, tìm thời gian mỗi người làm riêng.
📊 Đáp số
Bài 1: a) x+15; b) x−2x+2; c) x2−13x−1; d) x−3
Bài 2: a) MTC = (x−2)(x+2); b) MTC = x(x−1); c) MTC = (x−2)(x+2); d) MTC = (x−1)(x+1)
Bài 3: a) x(x+1)5x+3; b) (x−3)(x+3)x2+x+6; c) (x−1)(x+1)x+2; d) (x−2)(x+2)4x
Bài 4: a) x+12; b) (x−2)(x+2)x; c) 0; d) x+12
Bài 5: a) A: x1, B: y1; b) x1+y1; c) xyx+y; d) x+yxy ngày; e) 2,4 ngày; f) A: 4 ngày, B: 6 ngày