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1.2整式、分式与二次根式

1.2整式、分式与二次根式考点一、整式1.整式的有关概念(1)单项式和多项式统称整式.单项式是指用乘号把数和字母连接而成的式子,而多项式是指几个单项式的和.(2)单项式中的数字因数叫做单项式的系数;单项式中所有字母的指数和叫做单项式的次数.(3)多项式中,每一个单项式叫做多项式的项,其中不含字母的项叫做常数项;多项式中次数最高项的次数就是这个多项式的次数.2.整式的运算(1)整式的加减○1同类项与合并同类项所含的字母相同,并且相同字母的指数也分别相同的单项式叫做同类项.把多项式中的同类项合并成一项叫做合并同类项,合并的法则是系数相加,所得的结果作为合并后的系数,字母和字母的指数不变.○2去括号与添括号A.括号前是“+”号,去掉括号和它前面的“+”号,括号里的各项都不改变符号;括号前是“-”号,去掉括号和它前面的“-”号,括号里的各项都改变符号.B.括号前是“+”号,括到括号里的各项都不改变符号;括号前是“-”号,括到括号里的各项都改变符号.○3整式加减的实质是合并同类项.(2)幂的运算同底数幂相乘,底数不变,指数相加,即a m·a n=a m+n(m、n都是整数).幂的乘方,底数不变,指数相乘,即(a m)n=a mn(m、n都是整数).积的乘方,等于把积的每一个因式分别乘方,再把所有的幂相乘,即(ab)n=a n b n(n为整数).同底数幂相除,底数不变,指数相减,即a m÷a n=a m-n(a≠0,m、n都为整数).(3)整式的乘法○1单项式与单项式相乘,把系数、同底数幂分别相乘,作为积的因式,只在一个单项式里含有的字母,则连同它的指数作为积的一个因式.○2单项式与多项式相乘,就是根据分配律用单项式去乘多项式的每一项,再把所得的积相加,即m(a+b+c)=ma+mb+mc.○3多项式与多项式相乘,先用多项式的每一项乘以另一个多项式的每一项,再把所得的积相加,即(m+n)(a+b)=ma+mb+na+nb.(4)整式的除法○1单项式除以单项式,把系数、同底数幂分别相除,作为商的因式,对于只在被除式里含有的字母,则连同它的指数作为商的一个因式.○2多项式除以单项式,把这个多项式的每一项除以这个单项式,然后把所得的商相加.(5)乘法公式○1平方差公式:两个数的和与这两个数的差的积,等于这两个数的平方差, 即(a +b)(a -b)=a 2-b 2.○2完全平方公式:两数和(或差)的平方,等于它们的平方和加上(或减去)它们的积的2倍,即(a±b)2=a 2±2ab+b 2.【例1】(1)下列运算正确的是( )A .a·a 2=a 2B .(ab)3=ab 3C .(a 2)3=a 6D .a 10÷a 2=a 5(2)下列各选项的运算结果正确的是( )A .(2x 2)3=8x 6B .5a 2b -2a 2b =3C .x 6÷x 2=x 3D .(a -b)2=a 2-b 2(3)下列运算中正确的是( )A .3a +2a =5a 2B .(2a +b)(2a -b)=4a 2-b 2C .2a 2·a 3=2a 6D .(2a +b)2=4a 2+b 2解析:(1)题考查幂的四种运算,正确掌握运算法则是关键;(2)、(3)题均从四个方面考查整式的运算,解答此题需要逐项检验.(1)C (2)A (3)B【例2】(1)如果3x 2n -1y m 与-5x m y 3是同类项,则m 和n 的取值是( )A .3和-2B .-3和2C .3和2D .-3和-2(2)已知y +2x =1,求代数式(y +1)2-(y 2-4x)的值.解析:(1)题考查同类项概念和二元一次方程组的解法,由题意得⎩⎨⎧ 2n -1=m ,m =3,解得⎩⎨⎧ m =3,n =2. C(2)题考查求代数式的值,考虑整体代入思想.原式=y 2+2y +1-y 2+4x =2y +4x +1=2(y +2x)+1.当y +2x =1时,原式=2×1+1=3.考点二、因式分解1.因式分解的定义及与整式乘法的关系(1)把一个多项式化为几个整式的积的形式,这种运算就是因式分解.(2)因式分解与整式乘法是互逆运算.2.因式分解的常用方法(1)提公因式法:如果一个多项式的各项都含有一个相同的因式,那么这个相同的因式,就叫做公因式.提公因式法用公式可表示为ma +mb +mc =m(a +b +c),其分解步骤为:①确定多项式的公因式:公因式为各项系数的最大公约数与相同字母的最低次幂的乘积.②将多项式除以它的公因式从而得到多项式的另一个因式.(2)运用公式法将乘法公式反过来对某些多项式进行分解因式,这种方法叫做公式法,即a2-b2=(a+b)(a-b),a2±2ab+b2=(a±b)2.3.因式分解的一般步骤(1)一提:如果多项式的各项有公因式,那么先提公因式;(2)二用:如果各项没有公因式,那么可以尝试运用公式法来分解;(3)三查:分解因式,必须进行到每一个多项式都不能再分解为止【例3】(1)下列各式中,能用公式法分解因式的是( )A.x2+4y2B.a2+a+1 2C.-x2+4y2 D.a2+ab+b2(2)若x2+2(m-3)x+16是完全平方式,则m的值是( )A.-5 B.7 C.-1 D.7或-1 (3)下列由左到右的变形,是因式分解的是( )A.(a+b)(a-b)=a2-b2 B.x2+x-2=x(x+1)-2C.x2-2x+1=(x-1)2 D.x2+5x+4=x(x+5+4x )解析:(1)、(2)题考查平方差公式和完全平方公式的特征;(3)题考查因式分解的概念,即把一个多项式化为几个整式的积的形式.【例4】(1)分解因式:a2-a=________;(2)分解因式:x3y-xy=________;(3)分解因式:-x3+2x2-x=________;(4)分解因式:(x+y)2-3(x+y)=______解析:在分解因式时,首先考虑用提公因式法,若不能再考虑用公式法,用公式法分解时一定要先化成标准形式,再灵活选用公式.(1)原式=a(a-1)(2)原式=xy(x2-1)=xy(x+1)(x-1)(3)原式=-x(x2-2x+1)=-x(x-1)2(4)原式=(x+y)(x+y-3)考点三、分式1.形如AB(A、B是整式,且B中含有字母,B≠0)的式子叫做分式.(1)分式有无意义:B=0时,分式无意义;B≠0时,分式有意义.(2)分式值为0:A=0且B≠0时,分式的值为0.【例5】(1) 若分式2a+1有意义,则a的取值范围是()A.a=0 B.a=1 C.a≠-1 D.a≠0解析: ∵分式有意义,∴a +1≠0,∴a ≠-1.(2) 若代数式2x -1-1的值为零,则x =________. 解析: 2x -1-1的值为零,则2x -1=1,x -1=2,所以x =3. 2.分式的基本性质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. ①a·m b·m =a b ,a÷m b ÷m =a b (m≠0); -b a =b -a =-b a. ②通分的关键是确定n 个分式的最简公分母确定最简公分母的一般步骤是:当分母是多项式时,先因式分解,再取系数的最小公倍数,所有不同字母(因式)的最高次幂的积为最简公分母.③约分的关键是确定分式的分子与分母中的最大公因式.确定最大公因式的一般步骤是:当分子、分母是多项式时,先因式分解,取系数的最大公约数,相同字母(因式)的最低次幂的积为最大公因式.【例6】下列计算错误的是( )A.0.2a +b 0.7a -b =2a +b 7a -bB.x 3y 2x 2y 3=x yC.a -b b -a =-1D.1c +2c =3c解析:利用分式的加减运算法则与约分的性质,即可求得答案,注意排除法在解选择题中的应用.选项A 的计算结果为2a +10b 7a -10b,故本选项错误. 方法点拨:(1)在应用分式基本性质进行变形时,要注意“都”,“同一个”,“不等于0”这些字眼的意义,否则容易出现错误.(2)在进行通分和约分时,如果分式的分子或分母是多项式时,则先要将这些多项式进行因式分解.3.分式的运算(1)分式的加减法:同分母的分式相加减,分母不变,把分子相加减,即a c ±b c=a±b c.异分母的分式相加减,先通分,变为同分母的分式,然后相加减,即a b ±c d =ad±bc bd. (2)分式的乘除法:分式乘以分式,用分子的积做积的分子,分母的积做积的分母,即a b ·c d =ac bd.分式除以分式,把除式的分子、分母颠倒位置后,与被除式相乘,即a b ÷c d =a b ·d c =ad bc. (3)分式的乘方:分式的乘方是把分子、分母各自乘方,即(n m )k =n k m k (k 是正整数). (4)分式的混合运算:在分式的混合运算中,应先算乘方,再算乘除,进行约分化简后,最后进行加减运算,遇到有括号的,先算括号里面的.运算结果必须是最简分式或整式.4.分式的求值分式的求值方法很多,主要有三种:①先化简,后求值;②由值的形式直接转化成所求的代数式的值;③式中字母表示的数未明确告知,而是隐含在方程等题设条件中.解这类题,一方面从方程中求出未知数或未知代数式的值;另一方面把所求代数式化简.只有双管齐下,才能获得简易的解法.【例7】先化简代数式⎝⎛⎭⎪⎫1-3a +2÷a 2-2a +1a 2-4,再从-2,2,0三个数中选一个恰当的数作为a 的值代入求值.解析:原式=a -1a +2×(a +2)(a -2)(a -1)2=a -2a -1, 当a =0时,原式=a -2a -1=-2-1=2. (提醒:此题原式中的分母为a +2,a 2-4,当a =±2时,原分式无意义,所以a 不能取±2)方法点拨:分式化简求值题的一般解题思路为:(1)利用因式分解、通分、约分等相关知识对原复杂的分式进行化简.(2)选择合适的字母取值代入化简后的式子计算得结果.注意字母取值时一定要使原分式有意义,而不是只看化简后的式子.【例8】对于正数x ,规定f (x )=11+x ,例如:f (4)=11+4=15,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14=11+14=45,则f (2012)+f (2011)+…+f (2)+f (1)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+…+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12011+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12012=__________.解析: ∵当x =1时,f (1)=12;当x =2时,f (2)=13;当x =12时,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=23;当x =3时,f (3)=14;当x =13时,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13=34,… ∴f (2)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=1,f (3)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13=1,… ∴f (n )+…+f (1)+…+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1n =f (1)+(n -1), ∴f (2012)+f (2011)+…+f (2)+f (1)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+…+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12012=f (1)+(2012-1)=12+2011=2011.5. 方法点拨:此类问题一般是通过观察计算结果变化规律,猜想一般性的结论,再利用分式的性质及运算予以证明.考点四、二次根式1.形如式子a(a ≥0)叫做二次根式.二次根式中被开方数一定是非负数,否则就没意义,并有a ≥0.2.最简二次根式必须同时满足条件:(1)被开方数的因数是正整数,因式是整式;(2)被开方数不含能开的尽方的因数或因式.3.同类二次根式:几个二次根式化成最简二次根式后,如果被开方数相同,这几个二次根式就叫做同类二次根式.4.二次根式的性质:(1)a (a≥0)是非负数; (2)(a)2=a (a≥0);(3)a 2=|a|=⎩⎨⎧ a -a <;(4)ab =a ·b (a≥0,b≥0);(5)a b =a b(a≥0,b >0).5.二次根式的运算(1)二次根式的加减法:先将各根式化为最简二次根式,然后合并同类二次根式.(2)二次根式的乘除法○1二次根式的乘法:a ·b =ab (a≥0,b ≥0); ○2二次根式的除法:a b =a b(a≥0,b >0). 注:二次根式的运算结果一定要化成最简二次根式6.把分母中的根号化去常用形式及方法(1)1a =1·a a ·a =a a(2)1a +b =a +b a +b【例9】使代数式x2x -1有意义的x 的取值范围是()A .x ≥0B .x ≠12C .x ≥0且x ≠12D .一切实数 解析:由题意得x ≥0, 2x -1≠0,解得x ≥0且x ≠12,故选C 项. 此类有意义的条件问题主要是根据:①二次根式的被开方数大于或等于零;②分式的分母不为零等列不等式组,转化为求不等式组的解集.【例10】计算:12×(3-1)2+12-1+3-⎝ ⎛⎭⎪⎫22-1 解:原式=4-232+2+1+3- 2 =2-3+2+1+3-2=3.方法点拨:利用二次根式的性质,先把每个二次根式化简,然后进行运算;在中考中二次根式常与零指数、负指数结合在一起考查.【例11】先化简,再求值:⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -1x +1·x x 2+2x +1()x +12-()x -12,其中x =12. 解:原式=1x ()x +1·x ||x +14x =||x +14x ()x +1.①当x+1>0时,原式=14x;②当x+1<0时,原式=-14x.∵当x=12时,x+1>0,∴原式=12.方法点拨:此类分式与二次根式综合计算与化简问题,一般先化简再代入求值;最后的结果要化为分母没有根号的数或者是最简二次根式.【例12】已知甲、乙、丙三数,甲=5+15,乙=3+17,丙=1+19,则甲、乙、丙的大小关系,下列何者正确()A.丙<乙<甲 B.乙<甲<丙C.甲<乙<丙 D.甲=乙=丙解析:本题可先估算无理数15,17,19的整数部分的最大值和最小值,再求出甲,乙,丙的取值范围,进而可以比较其大小.∵3=9<15<16=4,∴8<5+15<9,∴8<甲<9.∵4=16<17<25=5,∴7<3+17<8,∴7<乙<8.∵4=16<19<25=5,∴5<1+19<6,∴丙<乙<甲.故选A项.方法点拨:比较两个二次根式大小时要注意:(1)负号不能移到根号内;(2)根号外的正因数要平方后才能从根号外移到根号内.【例13】已知实数x,y满足||x-4+y-8=0,则以x,y的值为两边长的等腰三角形的周长( )A. 20或16 B.20 C.16 D.以上答案均不对解析:根据题意得x-4=0,y-8=0,解得x=4,y=8.(1)若4是腰长,则三角形的三边长为:4、4、8,不能组成三角形;(2)若4是底边长,则三角形的三边长为:4、8、8,能组成三角形,周长为4+8+8=20.故选B.方法点拨:(1)常见的非负数有三种形式:|a|,a,a2.(2)若几个非负数的和等于零,则这几个数都为零.。

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