15.2 分式的运算 第1课时 分式的乘除(一)教学目标1.理解并掌握分式的乘除法则,运用法则进行运算.2.经历探索分式的乘除运算法则的过程,并能结合具体情境说明其合理性. 教学重点理解并掌握分式的乘除法则. 教学难点运用法则,熟练地进行分式乘除运算.教学设计一师一优课 一课一名师 (设计者: )教学过程设计一、创设情景,明确目标1.计算,并叙述你应用的运算法则. (1)34×59;(2)34÷59. 2.(1)见课本P 135的问题1:长方体容器的高为V ab ,水面的高度就为:V ab ·m n.(2)见课本P 135的问题2:大拖拉机的工作效率是小拖拉机的工作效率的⎝ ⎛⎭⎪⎫a m ÷b n 倍.从上面的问题可知,讨论数量关系有时需要进行分式的乘除运算,如何进行相关运算呢,这就是我们这节课学习的主要内容.二、自主学习,指向目标1.自学教材第135至137页.2.学习至此:请完成《学生用书》相应部分. ●合作探究 达成目标探究点一 分式的乘除法运算法则活动一:阅读教材,思考问题:类比分数乘除法则,你能说出分式乘除法法则吗? 观察下列运算:23×45=2×43×5;57×29=5×27×9,23÷45=23×54=2×53×4,57÷29=57×92=5×97×2. 【小组讨论】 1.a b ×d c =? b a ÷dc=? 如何进行运算?2.其运算方法和分数的乘除法有何联系? 展示点评:类似于分数,分式有:(1)分式的乘法法则:分式乘以分式,用________的积做积的分子,________的积作为积的分母.(2)分式的除法法则:分式除以分式,把除式的________.________颠倒位置后,与被除式________.a b ÷c d =ab×________=________. 小组讨论:分式的乘除运算与分数的乘除运算有什么联系?反思小结:分数的乘除法运算实际上就是分式乘除运算的一种特殊形式,分式的乘除法运算就是对分数乘除法运算的深化.活动二:计算:(1)4x 3y ·y 2x 3 (2)ab 32c 2÷-5a 2b 24cd 解:(1)原式=23x 2 (2)原式=-2bd 5ac例2 计算: (1)a 2-4a +4a 2-2a +1·a -1a 2-4 (2)149-m 2÷1m 2-7m解:(1)原式=a -2(a -1)(a +2)(2)原式=-mm +7展示点评:分式的乘除时不漏项,结果要化成最简.小组讨论:例2和例1有什么不同?分式的乘除运算时应注意什么问题?反思小结:分式乘除运算,结果是分式应化为最简分式;运算过程中分子、分母是多项式时,先分解因式再运算.针对训练:见《学生用书》相应部分 探究点二 分式乘除法的简单运用 活动三:如图,“丰收1号”小麦的试验田是边长为a m 的正方形去掉一个边长为1 m 的正方形蓄水池后余下的部分,“丰收2号”小麦的试验田是边长为(a -1) m 的正方形,两块试验田的小麦都收获了500 kg.(1)哪种小麦的单位面积产量高?(2)高的单位面积产量是低的单位面积产量的多少倍? 思考完成下列3个问题:1.列出表示两块试验田单位面积产量的代数式:“丰收1号”________;“丰收2号”________.2.对于分子相同的分式,如何比较其大小?你能比较题中两分式的大小吗? 3.运用分式的除法法则确定两块试验田单位面积产量的倍数关系.展示点评:(1)“丰收1号”小麦的试验田面积是(a 2-1) m 2,单位面积产量是500a 2-1kg/m 2;“丰收2号”小麦的试验田面积是(a -1)2 m 2,单位面积产量是500(a -1)2 kg/m 2.∵0<(a -1)2<a 2-1,∴500a 2-1<500(a -1)2.“丰收2号”小麦的单位面积产量高.(2)500(a -1)2÷500a 2-1=500(a -1)2·a 2-1500=(a +1)(a -1)(a -1)2=a +1a -1. “丰收2号”小麦的单位面积产量是“丰收1号”小麦的单位面积产量的a +1a -1倍.小组讨论:分式的大小比较与分数的大小比较有什么联系?反思小结:式是数的扩展,数的一些方法与技巧,对于式一样适用.两个大于0的分式,当分子相同时,分母越大,分式的值越小.针对训练:见《学生用书》相应部分 四、总结梳理,内化目标1.自主学习时,你的疑问是否得到解决?2.知识小结——(1)分式的乘法、除法法则是什么?在进行运算时应当注意两点:①符号问题;②运算结果一定是最简分式(或整式).(2)能运用分式的乘除运算解决简单的实际问题. 3.思想方法小结——类比、转化等数学思想. 五、达标检测,反思目标1.将分式x 2x 2+x 化简得xx +1,则x 应满足的条件是__x≠0__.2.3xy 24z ·⎝ ⎛⎭⎪⎫-8z 2y 等于( C ) A .6xyz B .-3xy 2-8z 34yz C .-6xyz D .6x 2yz3.ab 22cd ÷-3ax 4cd等于( C ) A.2b 23x B.32b 2x C .-2b 23x D .-3a 2b 2x 8c 2d2 4.如果从一大捆粗细均匀的电线上截取1 m 长的电线称得它的质量为a kg ,再称得剩余电线的质量为b kg ,那么这捆电线原来的总长度为( B )A.b +1a m B.⎝ ⎛⎭⎪⎫b a +1 m C.⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b a +1 m D.⎝ ⎛⎭⎪⎫a b +1 m5.计算:(1)x +2x -3·x 2-6x +9x 2-4解:原式=x +2x -3·(x -3)2(x +2)(x -2)=x -3x -2(2)ab 22c 2÷-3a 2b 24cd解:原式=ab 22c 2·4cd -3a 2b 2=-2d 3ac●布置作业1.上交作业 课本第146页第1题,第2题. 2.课后作业 见《学生用书》.第2课时 分式的乘除(二)教学目标1.能运用分式的乘除法法则进行分式乘除的混合运算. 2.探索并掌握分式的乘方法则,并能运用它进行运算. 教学重点能运用分式的乘除法法则进行分式乘除的混合运算. 教学难点掌握分式的乘方法则,并能运用它进行运算.教学设计一师一优课 一课一名师 (设计者: )教学过程设计一、创设情景,明确目标1.回顾:分式的乘除法运算法则如何?积的乘方法则是什么? 2.实数乘除混合运算的运算顺序是如何规定的?分式乘除混合又该如何运算呢?分式的乘方如何运算呢?这就是我们今天所要学习的内容.二、自主学习,指向目标1.自学教材第138至139页.2.学习至此:请完成《学生用书》相应部分. 三、合作探究,达成目标 探究点一 分式乘除混合运算活动一:计算2x 5x -3÷325x 2-9·x5x +3. 展示点评:原式=2x23.同分数的混合运算方法是一致的.上组讨论1:在这个式子中包含几种运算?本题的运算顺序是怎样的?反思小结:分式乘除混合运算可以统一为乘法运算. 针对训练:见《学生用书》相应部分 探究点二 分式的乘方的法则及应用 活动二:1.思考:⎝ ⎛⎭⎪⎫a b 2= ⎝ ⎛⎭⎪⎫a b 3= ⎝ ⎛⎭⎪⎫a b 10= 小组讨论:(1)从乘方的意义去理解,⎝ ⎛⎭⎪⎫a b 2、⎝ ⎛⎭⎪⎫a b 3、⎝ ⎛⎭⎪⎫a b 10的意义是什么?(2)请根据乘方的意义和分式乘法法则计算:⎝ ⎛⎭⎪⎫a b 2=________=________⎝ ⎛⎭⎪⎫a b 3=________=________ ⎝ ⎛⎭⎪⎫a b 10=________=________ 展示点评:一般地,当n 是正整数时,⎝ ⎛⎭⎪⎫a b n =________=________=________,即⎝ ⎛⎭⎪⎫a b n=________. 这就是说,分式的乘方要把________、________分别乘方.反思小结:分式乘方法则的推导,就是转化成乘方意义和分式乘法的问题. 小组讨论:归纳分式乘方法则推导的思路. 活动三:计算:(1)⎝ ⎛⎭⎪⎫-2a 2b 3c 2解:原式=4a 4b29c2(2)⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2b -cd 33÷2a d 3·⎝ ⎛⎭⎪⎫c 2a 2解:原式=-a 3b38cd6展示点评:(1)根据乘方的法则,分子、分母分别乘方;(2)先算乘方,再算乘除. 小组讨论:分式的混合运算与数的混合运算在运算顺序上有什么联系?反思小结:在运算时,先确定运算结果的符号,负数的偶次幂为正,而奇次幂为负;式与数有相同的运算顺序,先乘方,再乘除.针对训练:见《学生用书》相应部分 四、总结梳理,内化目标1.自主学习时,你的疑问是否得到解决?2.知识小结——(1)本节课学习了分式乘除混合运算,其运算顺序是什么?注意分解因式和约分在分式乘除法中的应用.(2)分式的乘方法则是什么?如果乘除混合运算中有乘方,要先算乘方. 3.思想方法小结——从特殊到一般以及转化等数学思想. 五、达标检测,反思目标1.计算⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2y ·⎝ ⎛⎭⎪⎫y x ÷⎝ ⎛⎭⎪⎫-y x 的结果是( B ) A.x 2y B .-x 2y C.x y D .-x y2.⎝ ⎛⎭⎪⎫-b 2a 2n的值是( C ) A.b 2+2na 2n B .-b 2+2na 2n C.b 4na 2n D .-b 4na2n 3.计算⎝ ⎛⎭⎪⎫-2a 2b 3c 3=__-8a 6b 327c 3__. 4.计算:(1)2x -6x 2-4x +4÷(x +3)·(x +3)(x -2)3-x解:原式=2(x -3)(x -2)2·1x +3·(x +3)(x -2)3-x=-2x -2(2)⎝ ⎛⎭⎪⎫x 3y z 2·⎝ ⎛⎭⎪⎫xz y ·⎝ ⎛⎭⎪⎫yz x 23解:原式=x 6y 2z 2·xz y ·y 3z 3x6=xy 4z 2●布置作业,巩固目标教学难点1.上交作业 课本第146页第3题. 2.课后作业 见《学生用书》.第3课时 分式的加减(一)教学目标1.理解同分母分式与异分母分式加减法的运算法则,体会类比思想.2.能运用同分母分式和异分母分式加减运算法则进行运算,体会化归思想. 教学重点分式的加减法法则. 教学难点异分母分式的加减运算.教学设计一师一优课 一课一名师 (设计者: )教学过程设计一、创设情景,明确目标同学们还记得分数是如何进行加减法运算的吗?(找同学叙述) 现在我们看下面两个问题:问题1:甲工程队完成一项工程需要n 天,乙工程队要比甲队多用3天,才能完成这项工程,两队共同工作一天完成这项工程的几分之几?问题2:2011年、2012年、2013年某地的森林面积(单位:公顷)分别是1S 、2S 、3S ,2013年与2012年相比,森林面积增长率提高了多少?请按两个问题的要求列出代数式,请观察两个代数式有何特征,如何对这类代数式进行运算,这就是我们今天所要探究的内容.二、自主学习,指向目标1.自学教材第139至140页.2.学习至此:请完成《学生用书》相应部分. 三、合作探究,达成目标探究点一 分式加减法运算法则及应用活动一:1.让学生观察课本P 140页思考,并让学生叙述分数加减法法则.2.类似分数加减法运算法则,推广可得分式的加减法法则,你能叙述吗? 展示点评:同分母的分式相加减,分母________,把分子相________. 异分母的分式相加减,先________,变为________分式,再加减. 这些法则用式子可表示为:a c ±bc =________;a b ±cd =adbd ±________=________ 针对训练:下列运算是否正确,如果不正确,错在什么地方? 1.a m +b m =a +b m ; ( √ ) 2.x m +y n =x +y m +n ; ( × ) 3x m -y n =x -y m -n . ( × )例1 计算: (1)5x +3y x 2-y 2-2x x 2-y 2解:原式=3x -y(2)12p +3q +12p -3q 解:原式=4p4p 2-9q2小组讨论:1.(2)和(1)有什么不同?2.进行异分母分式加减运算时如何确定分式的最简公分母? 变式训练:计算:(1)2a 2a -b +b2b -2a ;(2)a 2a 2-b 2+2ab b 2-a 2+b 2a 2+b 2. 答:(1)1;(2)a +ba -b.反思小结:异分母分式相加减,通分后变成同分母分式,再加减.体现了转化的数学思想.针对训练:见《学生用书》相应部分 探究点二 分式加减混合运算活动二:计算:(1)x +2y +4y 2x -2y +4x 2y4y 2-x2展示点评:(1)x2x +2y.在解答中可把x +2y 当成一个整体.小组讨论:分式的加减混合运算注意什么问题?反思小结:同分母分式相加减,当分子是一个多项式时应把多项式分子看作一个整体,加上括号参与运算.针对训练:见《学生用书》相应部分 四、总结梳理,内化目标1.我们是怎么引出分式加减法法则的?2.知识小结——(1)理解同分母分式与异分母分工加减法的运算法则,并能熟练地运用同分母分式和异分母分式加减运算法则进行运算;(2)运算结果必须是最简分式.3.思想方法小结——类比、转化等数学思想. 五、达标检测,反思目标1.化简x 2y -x -y2y -x的结果是( A )A .-x -yB .y -xC .x -yD .x +y 2.分式1a +1+1a (a +1)的计算结果是( C )A.1a +1 B.a a +1 C.1a D.a +1a3.计算a -2a +1-2a -3a +1= 1-a __.4.已知a(a -1)-(a 2-b)=2,那么a 2+b22-ab 的值为__2__.5.计算:(1)5a +3b a +b +3b -4a a +b -a +3b a +b解:原式=5a +3b +3b -4a -a -3ba +b=3b a +b(2)2x 2-4-12x -4 解:原式=42(x +2)(x -2)-x +22(x -2)(x +2)=-12(x +2)●布置作业,巩固目标教学难点1.上交作业 课本第146页第4、5题. 2.课后作业 见《学生用书》.第4课时 分式的加减(二)教学目标掌握分式混合运算的顺序,能进行分式的混合运算. 教学重点分式的混合运算. ●学习过程灵活进行分式的混合运算.教学设计一师一优课 一课一名师 (设计者: )教学过程设计一、创设情景,明确目标1.说出分数混合运算的顺序. 2.分式的混合运算与分数的混合运算的顺序是否相同,这节课我们就来学习分式的混合运算!二、自主学习,指向目标 1.自学教材第141页.2.学习至此:请完成《学生用书》相应部分. 三、合作探究,达成目标 探究点 分式的混合运算活动一:计算:⎝ ⎛⎭⎪⎫2a b 2·1a -b -a b ÷b 4解:原式=4aab -b 2例2 计算:(1)⎝ ⎛⎭⎪⎫m +2+52-m ·2m -43-m (2)⎝⎛⎭⎪⎫x +2x 2-2x -x -1x 2-4x +4÷x -4x展示点评:(1)原式=-2m -6;(2)原式=1(x -2)2.有时恰当运用运算律可简化运算.小组讨论:分式的乘、除、加、减以及乘方的法则分别是什么?这些式子的计算顺序是怎样的?反思小结:分式的混合运算顺序是先算乘方,再算乘除,最后算加减,有括号的先算括号里面的;若是同级运算,按从左到右的顺序进行(加减是同级运算,乘除是同级运算).针对训练:见《学生用书》相应部分 四、总结梳理,内化目标1.自主学习时,你的疑问是否得到解决?2.知识小结——分式的混合运算与分数的混合运算类似,运算是应注意两点. (1)灵活应用交换律、结合律、分配律;(2)运算结果化成最简分式.3.思想方法小结——类比、转化等数学思想. 五、达标检测,反思目标1.分式-x -1x 2-1约分之后正确的是( C )A.1x +1 B.1x -1C .-1x +1D .-1x -12.分式b ax ,c 3bx 2,a 5cx 3的最简公分母是( D )A .5cx 3B .15abcxC .15abcx 2D .15abcx 33.计算:1-11-x ·x -1x =__x +1x__.4.若a +b =1a +1b ,则ab =__1__.5.计算:⎝⎛⎭⎪⎫a a -b -b b -a ÷⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1b .解:原式=a +b a -b ·abb -a=-a 2b +ab 2(a -b )2●布置作业,巩固目标教学难点1.上交作业 课本第146页第6题. 2.课后作业 见《学生用书》.第5课时 整数指数幂(一)教学目标1.了解负整数指数幂的含义,理解并掌握整数指数幂的规定及此规定的前提条件. 2.会根据负整数指数幂的规定进行有关幂指数的运算. 教学重点会根据负整数指数幂的规定进行有关幂指数的运算. 教学难点了解负整数指数幂的含义.教学设计一师一优课 一课一名师 (设计者: )教学过程设计一、创设情景,明确目标a n(n 是正整数)的意义是什么?我们已学过正整数指数幂的哪些运算性质,你能完整的叙述出来吗?同底数的幂的乘法:a m·a n=a m +n(m ,n 是正整数);幂的乘方:(a m )n =a mn(m ,n 是正整数);积的乘方:(ab)n=a n b n(n 是正整数);同底数的幂的除法:a m÷a n=am -n(a≠0,m ,n是正整数,m >n);分式的乘方:⎝ ⎛⎭⎪⎫a b n=a nbn (n 是正整数);零指数幂:a≠0时,a 0=1.对于,n 能否为负整数呢?其意义又是什么?这就是我们这节课所要探究的内容.二、自主学习,指向目标1.自学教材第142至144页.2.学习至此:请完成《学生用书》相应部分. 三、合作探究,达成目标探究点一 负整数指数幂的产生及意义活动一:1.用两种方法计算:a 3÷a 5,你们得到的结果有哪些形式? 方法一(约分的方法): a 3÷a 5=a 3a 5=a 3a 3·a 2=1a2①方法二(同底数幂相除):如果把同底数幂相除的运算法则:a m ÷a n =a m -n(a≠0,m ,n 是正整数,m >n)中的条件m >n 去掉,假设这个性质对于a 3÷a 5的情形也适用,则有:a 3÷a 5=a 3-5=a -2②2.由①②两式,同学们发现a -2与1a2有何关系?展示点评:因此在数学中规定:一般地,当n 是正整数时,a -n=1a n (a≠0),这就是说,a -n是a n的倒数.小组讨论:上述规定中,为什么强调a≠0.反思小结:至此,乘方中的指数已扩展为全体整数,但要注意指数为正整数、负整数或0时,底数的取值范围是不相同的.针对训练:见《学生用书》相应部分 探究点二 整数指数幂的运算活动二:正整数指数幂的各个运算法则:a m ·a n =a m +n (m ,n 是正整数);(a m )n =a mn(m ,n 是正整数);(ab)n=a n b n(n 是正整数);a m÷a n=a m -n(a≠0,m ,n 是正整数,m >n);⎝ ⎛⎭⎪⎫a b n=anbn (n 是正整数).小组讨论:当m 分别是正整数、0、负整数时,a m各表示什么意思? 当指数m 、n 扩展到任意整数的情形时,是否仍然适用?观察:a 3·a -5=a 3a 5=1a2=a -2=a 3+(-5),即a 3·a -5=a 3+(-5)a -3·a -5=1a 3·1a 5=1a8=a -8=a -3+(-5),即a -3·a -5=a -3+(-5)展示点评:a m ·a n =a m +n这条法则对于m 、n 是任意整数的情形仍然适用.扩展:随着指数的取值范围由正整数推广到全体整数,前面的运算性质也推广到任意整数指数幂.例 计算:(1)a 2÷a 5=a -3(2)⎝ ⎛⎭⎪⎫b 3a 2-2=a 4b 6(3)(a -1b 2)3=b 6a 3 (4)a -2b 2·(a 2b -2)-3=b 8a8分析:这几个式子分别属于幂的哪种运算?运算法则和顺序是怎样的?针对训练:见《学生用书》相应部分.小组讨论:整数指数幂的运算性质有哪些?在运用这些性质计算时,应注意什么问题? 反思小结:对于运算的结果是负整数指数幂的形式,要化为正整数指数幂的形式.负指数幂的引入可以使幂的除法转化为幂的乘法运算.四、总结梳理,内化目标1.自主学习时,你的疑问是否得到解决?2.知识小结——(1)了解负整数指数幂的含义,理解并掌握整数指数幂的规定及此规定的前提条件;(2)会根据负整数指数幂的规定作有关幂指数的运算. 3.思想方法小结——类比、转化等数学思想. 五、达标检测,反思目标 1.下列运算正确的是( B )A .a 2·b 3=a 6B .5a 2-3a 2=2a 2C .a 0=1D .(2)-1=-2 2.下列运算正确的是( C )A .4x 6÷(2x 2)=2x 3B .2x -2=12x2 C .(-2a 2)3=-8a 6D.a 2-b2a -b=a -b3.计算-22+(-2)2-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12-1的正确结果是( A ) A .2 B .-2 C .6 D .104.⎝ ⎛⎭⎪⎫130=__1__ ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14-2=__16__ 5.计算:(1)(a -2)-3·(bc -1)3解:原式=a 6·b 3c -3=a 6b 3c3 (2)(3x 3y 2z -1)-2·(5xy -2z 3)2解:原式=3-2(x 3)-2(y 2)-2(z -1)-2·25x 2y -4z 6=19x -6y -4z 2·25x 2y -4z 6=259x -4y -8z 8=25z8 9x4y8●布置作业,巩固目标教学难点1.上交作业课本第147页第7题.2.课后作业见《学生用书》.第6课时整数指数幂(二)教学目标会根据负整数指数幂的意义运用科学记数法表示小于1的正数(重难点).教学设计一师一优课一课一名师(设计者:)教学过程设计一、创设情景,明确目标纳米是非常小的长度单位,1纳米=10-9米,把1纳米的物体放到乒乓球上,就如同把乒乓球放到地球上.1立方毫米的空间可以放多少个1立方纳米的物体(物体之间的间隙忽略不计)?二、自主学习,指向目标1.自学教材第145页.2.学习至此:请完成《学生用书》相应部分.三、合作探究,达成目标探究点一用科学记数法表示小于1的正数活动一:思考:10-1=__110__=0.1;10-2=__1102__=__0.01__;10-3=__1103__=__0.001__;10-5=__0.00001__;10-6=__0.000001__;10-n=__110n__.反之:0.00001=110()=10( )0.0000256=2.56×1105=2.56×10-5展示点评:填空的依据是负整数指数幂的意义.小组讨论:用科学记数法表示小于1的正数:a×10n,如何确定a的值和n的值,你有什么好方法?反思小结:同《学生用书》中反思归纳.针对训练:见《学生用书》相应部分探究点二科学记数法的简单运用活动二:纳米是非常小的长度单位,1纳米=10-9 m,把1纳米的物体放到乒乓球上,就如同把乒乓球放到地球上.1 mm3的空间可以放多少个1立方纳米的物体(物体之间的间隙忽略不计)?展示点评:先把不同的长度单位转化成相同的长度单位,1 mm=10-3m,1纳米=10-9m,再求出体积进行比较.小组讨论:用科学记数法表示绝对值较小的数的关键是什么?反思小结:用科学记数法表示绝对值较小的数的关键是确定a和n.针对训练:见《学生用书》相应部分四、总结梳理,内化目标1.自主学习时,你的疑问是否得到解决?2.知识小结——用科学记数法表示小于1的正数:a×10n,1≤a≤10,n的值是此数第一个非零数字前面0的个数的相反数(含小数点前面的0)五、达标检测,反思目标1.用科学计数法把0.000009405表示成9.405×10n,那么n=__-6__.2.地球上陆地的面积为149000000平方公里,用科学记数法表示为__1.49×108平方公里__.3.将下列各数用小数表示:-1.68×10-5=__-0.0000168__,2-2×10-3=__2.5×10-4__.4.下列各式中,错误的是(D)A.0.001=10-3 B.10.001=103 C.3000=3×103 D.(-0.01)-3=106 5.计算:(1)(3×10-8)×(4×103)解:原式=(3×4)×(10-8×103)=12×10-5=1.2×10-4(2)(2×10-3)2÷(10-3)3解:原式=22×10-6÷10-9=4×103●布置作业,巩固目标教学难点1.上交作业课本第147页第8、9题.2.课后作业见《学生用书》.。