4. 计算:
(1) $\dfrac{4x^2 -9}{2x -1} ÷ \dfrac{1}{4x -2} · \dfrac{1}{2x -3}$;
(2) $\dfrac{16 - m^2}{16 +8m +m^2} ÷ \dfrac{m -4}{2m +8} · \dfrac{m^2 -4}{m +2}$。
答案:4. (1) $4x+6$;(2) $4-2m$
解析:
【分析】
分式乘除混合运算的解题思路为:①先将除法运算统一转化为乘法运算(除以一个分式等于乘这个分式的倒数);②对分子、分母中的多项式进行因式分解(常用提公因式法、公式法);③约去分子分母的公因式,化简得到最简结果,注意互为相反数的因式约分时要保留负号。
【解析】
(1) 先将除法转化为乘法,再因式分解约分:
原式$=\dfrac{4x^2 -9}{2x -1} × (4x -2) × \dfrac{1}{2x -3}$
其中$4x^2-9=(2x+3)(2x-3)$,$4x-2=2(2x-1)$,代入得:
$=\dfrac{(2x+3)(2x-3)}{2x-1} × 2(2x-1) × \dfrac{1}{2x-3}$
约去公因式$(2x-3)$和$(2x-1)$,得:
$=2(2x+3)=4x+6$
(2) 同理先转化为乘法,再因式分解约分:
原式$=\dfrac{16 - m^2}{16 +8m +m^2} × \dfrac{2m +8}{m -4} × \dfrac{m^2 -4}{m +2}$
因式分解各多项式:
$16-m^2=(4-m)(4+m)=-(m-4)(m+4)$,$16+8m+m^2=(m+4)^2$,$2m+8=2(m+4)$,$m^2-4=(m+2)(m-2)$,代入得:
$=\dfrac{-(m-4)(m+4)}{(m+4)^2} × \dfrac{2(m+4)}{m-4} × \dfrac{(m+2)(m-2)}{m+2}$
约去公因式$(m-4)$、$(m+4)$、$(m+2)$,得:
$=-2(m-2)=4-2m$
【答案】
(1) $4x+6$;(2) $4-2m$
【知识点】
分式乘除运算,因式分解,分式约分
【点评】
本题属于分式运算的基础常规题,重点考查分式乘除的运算法则和因式分解的应用,解题时需注意先统一运算类型再约分,遇到互为相反数的因式时不要遗漏负号。
【难度系数】
0.7
5. 已知$x-3y=0$,求$\dfrac{2x+y}{x^2 - 2xy + y^2} · (x - y)$的值。
答案:5. 原式$=\frac{2x+y}{(x-y)^2} · (x-y) = \frac{2x+y}{x-y}$
当$x-3y=0$时,$x=3y$,原式$=\frac{6y+y}{3y-y} = \frac{7y}{2y} = \frac{7}{2}$
解析:
【分析】
这是分式化简求值类题目,解题时优先先化简原式再代入条件计算,避免直接代入原复杂式子运算出错。第一步先利用完全平方公式对原式的分母因式分解,再根据分式乘法法则约分,将原式化为最简分式;第二步根据已知条件$x-3y=0$得到$x$与$y$的等量关系,将其代入化简后的式子,消去字母后即可求出结果。
【解析】
1. 化简原式:
利用完全平方公式对分母因式分解,得$x^2 - 2xy + y^2=(x-y)^2$,因此原式改写为:
$\dfrac{2x+y}{(x-y)^2} · (x-y)$
根据分式乘法的约分规则,约去分子分母的公因式$(x-y)$(隐含$x-y≠0$,即$x≠y$),化简得:
$\dfrac{2x+y}{x-y}$
2. 代入条件计算:
已知$x-3y=0$,即$x=3y$,将其代入化简后的式子:
$\mathrm{原式}=\dfrac{2×3y + y}{3y - y}=\dfrac{7y}{2y}$
由原式有意义可知$y≠0$,约去$y$后得结果为$\dfrac{7}{2}$。
【答案】
$\dfrac{7}{2}$
【知识点】
分式乘法运算;完全平方公式;分式化简求值
【点评】
本题是分式运算的基础题型,核心解题思路是“先化简再求值”,通过因式分解、约分简化运算过程,解题时需注意分式约分的前提是分母不为0这一隐含条件。
【难度系数】
0.8
6. 先化简,再求值:$\dfrac{x^2 + 2x + 1}{x^2 - 1} ÷ \dfrac{x^2 + x}{x - 1}$,其中$x=2.$
答案:6. 原式$=\frac{1}{x} = \frac{1}{2}$
解析:
【分析】
解决这道分式化简求值题的思路如下:首先根据分式除法的运算法则,将除法运算转化为乘法运算(除以一个分式等于乘以这个分式的倒数);其次对每个分式的分子、分母进行因式分解,分别用到完全平方公式、平方差公式和提取公因式法;接着约去分子分母的公因式,将原式化为最简分式;最后代入x=2计算结果即可,运算前要注意保证分式的分母不为0,本题x=2符合取值要求。
【解析】
解:
$\begin{aligned}原式&=\frac{(x+1)^2}{(x+1)(x-1)} ÷ \frac{x(x+1)}{x-1} \\&=\frac{(x+1)^2}{(x+1)(x-1)} × \frac{x-1}{x(x+1)} \\& \quad \mathrm{(约分,约去公因式$(x+1)^2$、$x-1$,其中$x≠\pm1,x≠0$)} \\&=\frac{1}{x}\end{aligned}$
当$x=2$时,代入得:$\frac{1}{x}=\frac{1}{2}$
【答案】
$\dfrac{1}{2}$
【知识点】
分式的乘除运算;因式分解;分式化简求值
【点评】
本题属于基础运算类题目,核心是掌握分式乘除的运算规则,解题时要先将分式化简为最简形式再代值计算,切忌直接代入原式计算,同时要注意约分的正确性以及分式有意义的取值限制。
【难度系数】
0.8
7. 先化简,再求值:$\dfrac{81 - a^2}{a^2 + 6a + 9} ÷ \dfrac{9 - a}{2a + 6} · \dfrac{1}{a + 9}$,其中$a = -5$.
答案:7. 原式$=\frac{(9-a)(9+a)}{(a+3)^2} · \frac{2(a+3)}{9-a} · \frac{1}{a+9} = \frac{2}{a+3}$
当$a=-5$时,原式$=-1$
解析:
【分析】
这是分式化简求值类题目,解题思路如下:第一步,根据分式除法法则,将除法运算转化为乘法运算,把整个式子统一为分式连乘的形式;第二步,对各分式的分子、分母进行因式分解:$81-a^2$符合平方差公式特征,可分解为$(9-a)(9+a)$;$a^2+6a+9$符合完全平方公式特征,可分解为$(a+3)^2$;$2a+6$提取公因式2可变形为$2(a+3)$;第三步,约去分子分母中的公因式,得到最简化简结果,最后将$a=-5$代入最简式计算数值即可。
【解析】
第一步,对原式各部分因式分解,同时将除法转化为乘法:
原式$=\dfrac{(9-a)(9+a)}{(a+3)^2} · \dfrac{2(a+3)}{9-a} · \dfrac{1}{a+9}$
第二步,约去分子分母的公因式$9-a$、$a+9$、$a+3$,得化简结果:
$=\dfrac{2}{a+3}$
第三步,代入$a=-5$计算:
当$a=-5$时,原式$=\dfrac{2}{-5+3}=\dfrac{2}{-2}=-1$
【答案】
化简结果为$\dfrac{2}{a+3}$,求值结果为$-1$
【知识点】
分式乘除运算,因式分解,分式化简求值
【点评】
本题属于分式运算的基础题型,解题关键是正确对多项式因式分解,再将除法转化为乘法后彻底约分,计算时要注意符号处理,避免因符号出错失分。
【难度系数】
0.8
8. 先化简,再求值:$\dfrac{a^2 - b^2}{a^2} · \dfrac{ab}{a^2 - 2ab + b^2} ÷ \dfrac{1}{ab - a^2}$,其中$a=\dfrac{1}{2},b=-\dfrac{2}{3}.$
答案:8. 原式$=-ab -b^2$,当$a=\frac{1}{2},b=-\frac{2}{3}$时,原式$=-\frac{1}{9}$
解析:
【分析】
本题是分式的化简求值题,解题思路可分为三步:第一步,处理运算形式,先将分式的除法运算转化为乘法运算(除以一个分式等于乘它的倒数);第二步,对每个多项式因式分解,分别利用平方差公式分解$a^2-b^2$,完全平方公式分解$a^2-2ab+b^2$,提公因式法分解$ab-a^2$;第三步,将分解后的式子代入原式约分,得到最简整式后,再代入$a$、$b$的值计算结果即可,注意计算过程中要留意符号变化。
【解析】
第一步:将除法转化为乘法,对各多项式因式分解:
原式$=\dfrac{a^2 - b^2}{a^2} · \dfrac{ab}{a^2 - 2ab + b^2} × (ab - a^2)$
其中$a^2-b^2=(a+b)(a-b)$,$a^2-2ab+b^2=(a-b)^2$,$ab-a^2=-a(a-b)$,代入得:
$=\dfrac{(a+b)(a-b)}{a^2} · \dfrac{ab}{(a-b)^2} · [-a(a-b)]$
第二步:约分:
分子分母中的公因式$a^2$、$(a-b)^2$可直接约去,整理得:
$=-b(a+b) = -ab - b^2$
第三步:代入$a=\dfrac{1}{2},b=-\dfrac{2}{3}$计算:
原式$=-\dfrac{1}{2}×(-\dfrac{2}{3}) - (-\dfrac{2}{3})^2$
$=\dfrac{1}{3} - \dfrac{4}{9}$
$=-\dfrac{1}{9}$
【答案】
化简结果为$-ab -b^2$,求值结果为$-\dfrac{1}{9}$
【知识点】
分式乘除运算、因式分解、代数式求值
【点评】
本题核心考察分式混合运算的规则,解题的关键是先准确对多项式因式分解,再按顺序约分简化,计算过程中要注意变形时的符号问题,避免因符号错误失分。
【难度系数】
0.7
如图,设$k=\frac{甲图中阴影部分的面积}{乙图中阴影部分的面积}(a>b>0)$,则有(

)
A.$k>2$
B.$1<k<2$
C.$\frac{1}{2}<k<1$
D.$0<k<\frac{1}{2}$
答案:B
解析:
【分析】
解题思路如下:第一步先分别计算甲、乙两图的阴影部分面积:甲图阴影是边长为a的大正方形减去边长为b的小正方形的面积;乙图阴影是长为a、宽为(a-b)的长方形的面积。第二步将两个面积代入k的表达式,利用因式分解对分式约分简化。第三步结合已知条件a>b>0,分析化简后k的取值范围,即可得到答案。
【解析】
首先计算两图阴影面积:
1. 甲图阴影面积:$S_甲 = a^2 - b^2$
2. 乙图阴影面积:$S_乙 = a(a - b)$
代入k的表达式:
$k = \frac{S_甲}{S_乙} = \frac{a^2 - b^2}{a(a - b)}$
利用平方差公式分解分子:$a^2 - b^2 = (a - b)(a + b)$,且$a>b$即$a - b≠0$,可以约分化简:
$k = \frac{(a - b)(a + b)}{a(a - b)} = \frac{a + b}{a} = 1 + \frac{b}{a}$
已知$a>b>0$,所以$0 < \frac{b}{a} < 1$,因此:
$1 < 1 + \frac{b}{a} < 2$,即$1<k<2$
【答案】
B
【知识点】
平方差公式,分式约分,代数式取值判断
【点评】
本题结合几何图形面积的计算,考查了分式的化简及代数式取值范围的判断,解题的关键是正确表示出两个阴影部分的面积,利用因式分解简化分式后结合已知条件分析范围,属于基础类题型,需要注意约分时要保证分母不为零。
【难度系数】
0.7