MỞ ĐẦU
Câu hỏi: Liệu phân thức nào đơn giản nhưng bằng phân thức
$\frac{x-y}{x^3-y^3}$ không nhỉ?
Trả lời:
Ta có: $\frac{x-y}{x^3-y^3}$=$\frac{x-y}{(x-y)(x^2+xy+y^2)}=$\frac{1}{x^2+xy+y^2}$
1. TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA PHÂN THỨC
KHÁM PHÁ
Hoạt động 1: Nếu nhân cả tử và mẫu của phân thức
$\frac{x+y}{x-y}$ với 2x ta được phân thức mới nào? Giải thích vì sao phân thức mới nhận được bằng phân thức đã cho.
Trả lời:
Nhân cả tử và mẫu của phânc $\frac{x+y}{x-y}$ với 2x, ta có: $\frac{2x(x+y)}{2x(x-y)}$
Phân thức mới nhận được bằng phân thức đã cho vì cả tử và mẫu của phân thức đều nhân cùng với một số.
Hoạt động 2: Tử và mẫu của phân thức
$\frac{(x-1)(x+1)}{(x-1)(x^2+x+1)}$ có nhân tử chung là x−1. Viết phân thức nhận được sau khi chia cả tử và mẫu của phân thức này cho nhân tử chung đó. So sánh phân thức mới nhận được với phân thức đã cho.
Chia cả tử và mẫu của phân thức này cho nhân tử chung x−1, ta có $\frac{(x+1)}{(x^2+x+1)}$
=> Phân thức mới được rút gọn và mất đi nhân tử chung x−1
Luyện tập 1: Khẳng định sau đúng hay sai? Vì sao?
$\frac{30xy^2(x-y)}{45xy(x-y)^2}$=$\frac{2y}{3(x-y)}$
Trả lời:
Khẳng định trên là đúng. Vì nhân cả tử và mẫu của phân thức $\frac{2y}{3(x-y)}$ với 15
$\frac{30xy^2(x-y)}{45xy(x-y)^2}$=> $\frac{30xy^2(x-y)}{45xy(x-y)^2}$ = $\frac{2y}{3(x-y)}$
Luyện tập 2: Giải thích vì sao
$\frac{-x}{1-x}$=$\frac{x}{x-1}$
Trả lời:
Nhân cả tử và mẫu của phân thức $\frac{x}{x-1}$ với -1 ta được phân thức
$\frac{-x}{1-x}$=>$\frac{-x}{1-x}$ = $\frac{x}{x-1}$
2. VẬN DỤNG
KHÁM PHÁ
Hoạt động 3: Phân tích tử và mẫu của phân thức
$\frac{2x^2+2x}{x^2-1}$ thành nhân tử và tìm các nhân tử chung của chúng
Trả lời:
Ta có: $\frac{2x^2+2x}{x^2-1}$= $\frac{2x(x+1)}{(x+1)(x-1)}$
Nhân tử chung là x + 1
Hoạt động 4:
Chia cả tử và mẫu của phân thức $\frac{2x^2+2x}{x^2-1}$ cho các nhân tử chung, ta nhận được một phân thức mới bằng phân thức đã cho nhưng đơn giản hơn
Trả lời:
Ta có: $\frac{2x^2+2x}{x^2-1}$= $\frac{2x(x+1)}{(x+1)(x-1)}$=$\frac{2x}{x+1}$
Luyện tập 3: Liệu phân thức nào đơn giản nhưng bằng phân thức
$\frac{x-y}{x^3-y^3}$ không nhỉ?Trả lời:
Ta có: $\frac{x-y}{x^3-y^3}$=$\frac{x-y}{(x-y)(x^2+xy+y^2)}=$\frac{1}{x^2+xy+y^2}$
Tranh luận: Thực hiện rút gọn một phân thức như hình bên . Hỏi bạn tròn làm đúng hay sai/ Vì sao?
Trả lời:
Bạn tròn làm thế là sai. Vì bạn bỏ hai số hạng giống nhau của cả tử và mẫu là 2x chứ không phải chia cho nhân tử chung của cả tử và mẫu.
Thử thách nhỏ: Tìm a sao cho hai phân thức sau bằng nhau:
$\frac{-ax^2-ax}{x^2-1}$ và $\frac{3x}{x-1}$
Trả lời:
Ta có:
$\frac{-ax^2-ax}{x^2-1}$ = $\frac{-a(x^2-x)}{(x-1)(x+1)}$ = $\frac{-a(x+1)}{(x-1)(x+1)}$=$\frac{-ax}{x-1}$
Để hai phân thức sau bằng nhau: $\frac{-a(x^2-ax)}{x^2-1}$ và $\frac{3x}{x-1}$
khi và chỉ khi a = -3
Hoạt động 5: Cho hai phân thức:
$\frac{1}{2x^2+2x}$ và $\frac{1}{3x^2-6x}$.
Phân tích các mẫu thức của hai phân thức đã cho thành nhân tử
Ta có: $\frac{1}{2x^2+2x}$ = $\frac{1}{2x(x+1)}$
$\frac{1}{3x^2-6x}$ = $\frac{1}{3x(x-2)}$
Hoạt động 6: Chọn mẫu thức chung (MTC) của hai mẫu thức trên bàng cách lấy tích của các nhân tử được chọn như sau:
- Nhân tử bằng số của MTC là tích các nhân tử bằng số ở các mẫu thức của các phân thức đã cho (nếu các nhân tử bằng số ở các mẫu thức là những số nguyên dương thì nhân tử bằng số ở MTC là BCNN của chúng);
- Với mỗi lũy thừa của cùng một biểu thức có mặt trong các mẫu thức, ta chọn lũy thừa với số mũ cao nhất.
Trả lời:
Mẫu thức chung: 6x(x+1)(x−2)
Hoạt động 7: Tìm nhân tử phụ của mỗi mẫu thức bằng cách lấy MTC chia cho mẫu thức đó
Trả lời:
Nhân tử phụ của 2$x^2$ +2x là 3(x−2)
Nhân tử phụ của 3$x^2$ −6x là 2(x+1)
Hoạt động 8: Nhân cả tử và mẫu của mỗi phân thức đã cho với nhân tử phụ tương ứng, ta được các phân thức có mẫu thức là MTC đã chọn
Trả lời:
Ta có: $\frac{1}{2x^2+2x}$=$\frac{1}{2x(x+1)}$=$\frac{3x(x-2)}{6x(x+1)(x-2)}$
$\frac{1}{3x^2-6x}$=$\frac{1}{3x(x-2)}$=$\frac{2x(x+1)}{6x(x+1)(x-2)}$
Trả lời:
Ta có:3$x^2$ −3=3($x^2$−1)=3(x−1)(x+1)
$x^3$−1=(x−1)($x^2$ + x + 1)
MTC= 3(x−1)(x+1)($x^2$+ x + 1)
Nhân tử phụ của 3$x^2$ − 3 là $x^2$ + x + 1
Nhân tử phụ của $x^3$− 1 là 3(x+1)
Nhân cả tử và mẫu của mỗi phân thức với nhân tử phụ tương ứng, ta có:
$\frac{1}{3x^2-3}$ = $\frac{x^2+x+1}{3(x^2-1)(x^2+x+1)}$=$\frac{(x^2+x+1)}{3(x-1)(x+1)(x^2+x+1}$
$\frac{1}{x^3-1}$ = $\frac{3(x+1)}{3(x-1)(x+1)(x^2+x+1)}$
Tranh luận: Tròn hai phân thức
$\frac{5}{x-1}$ và $\frac{x}{1-x}$ có MTC là x – 1
Vuông: Không đúng, MTC là (x – 1)(1 – x)
Theo em, bạn nào chọn MTC hợp lí hơn? Vì sao?
Trả lời:
Ta có: $\frac{x}{1-x}$ = $\frac{-x}{x-1}
Hai phân thức $\frac{5}{x-1}$ = $\frac{x}{1-x} có MTC là x – 1
Bạn Tròn chọn MTC hợp lí hơn.
BÀI TẬP
Bài 6.7: Dùng tính chất cơ bản của phân thức, giải thích vì sao các kết luận sau đúng.
a)$\frac{(x-2)^2}{x^2-2}$ = $\frac{(x-2)^2}{2}$
b) $\frac{1-x}{-5x-1}$ = $\frac{(x-1}{5x-1}$
Trả lời:
a) Nhân cả tử và mẫu của phân thức $\frac{(x-2)^2}{x}$ với x – 2 ta có:
$\frac{(x-2)^2}{x}$=$\frac{(x-2)(x-2)^2}{x(x-2)}$=$\frac{x^3-6x^2+12x-8}{x(x-2)}$=$\frac{(x-2)^2}{x^2-2}$
b) Nhân cả tử và mẫu của phân thức $\frac{1-x}{-5x+1}$ với -1 ta được:
$\frac{1-x}{-5x+1}$=$\frac{x-1}{5x-1}$
Bài 6.8: Tìm đa thức thích hợp thay cho dấu: “?”:
$\frac{y-x}{4-x}$=$\frac{?}{x-4}$
Trả lời:
Ta có: $\frac{y-x}{4-x}$=$\frac{(y-x)(-1)}{(4-x)(-1)}$=$\frac{x-y}{x-4}$
Vậy ? = x - y
Bài 6.9: Rút gọn các phân thức sau:
a) $\frac{5x+10}{25x^2+50}$
b) $\frac{45x(3-x)}{15x(x-3)^2}$
c) $\frac{(x^2-1)^2}{(x+1)(x^3+1)}$
Trả lời:
a) $\frac{5x+10}{25x^2+50}$= $\frac{5(x+2)}{25(x^2+2)}$=$\frac{x+2}{5(x^2+2)}$
b) $\frac{45x(3-x)}{15x(x-3)^2}$=$\frac{3(3-x)}{(x-3)^2}$c) $\frac{(x^2-1)^2}{(x+1)(x^3+1)}$=\frac{(x^2-1)(x^2-1)}{(x+1)(x+1)(x^2-x+1)}$=\frac{(x+1)(x-1)(x+1)(x-1)}{(x+1)(x+1)(x^2-x+1)}$=$\frac{(x-1)^2}{(x^2-x+1)}$
Bài 6.10: Cho phân thức
P=$\frac{x+1}{x^2--1}$
a) Rút gọn phân thức đã cho, kí hiệu Q là phân thức nhận được
b) Tính giá trị của P và Q tại x = 11. So sánh haii kết quả đó.
Suy ra: Q=$\frac{1}{(x-1)}$
b) Thay x = 11 vào P ta được: P=$\frac{11+1}{(11^2+1)}$=$\frac{1}{10}$
Thay x = 11 vào Q ta được: Q=$\frac{1}{(11-1)}$ = $\frac{1}{10}$
Hai kết quả P = Q tại x = 11
$\frac{5x}{x+1}$ và $\frac{ax(x-1)}{(1-x)(x+1)}$
Trả lời:
Nhân cả tử và mẫu của phân thức$\frac{5x}{x+1}$ với 1 – x, ta có:
$\frac{5x(1-x)}{(1-x)(x+1)}$=$\frac{-5x(x-1)}{(x-1)(x+1)}$
Vậy a = -5.
Bài 6.12: Quy đồng mẫu thức các phân thức sau:
a) $\frac{1}{(x^3-8)}$ và $\frac{3}{4-2x}$
b) $\frac{x}{(x^2-1)}$ và $\frac{1}{x^2+2x+1}$
Trả lời:
a) Ta có: $x^3$−8=(x−2)($x^2$ + 2x +4)
4−2x=2(2−x)=−2(x−2)
Mẫu thức chung là: −2(x−2)($x^2$+2x+4)
Nhân tử phụ của $x^3$ -8 là -2
Nhân tử phụ của 4 -2x là $x^2$ + 2x +4
Nhân cả tử và mẫu của mỗi phân thức với nhân tử phụ tương ứng, ta có:
$\frac{1}{x^3-8}$ = $\frac{-2}{-2(x^3-8}$
$\frac{3}{4-2x}$=$\frac{3(x^2 +2x +4)}{(4 -2x)($x^2$ + 2x +4)}$=$\frac{3(x^2 +2x +4)}{-2(x^3-8)}$
Ta có: $x^2$ - 1 = (x-1)(x+1)
$x^2$ +2x + 1 = $(x+1)^2$
Mẫu thức chung là: $(x+1)^2$
Nhân tử phụ của $\frac{x}{x^2-1}$ là x +1
Nhân tử phụ của $\frac{1}{x^2 +2x + 1}$ là x – 1
Khi đó:
$\frac{x}{x^2-1}$ = $\frac{x(x+1)}{x-1}^2(x-1)$
$\frac{1}{x^2 +2x + 1}$ = $\frac{(x-1)}{x-1}^2(x-1)$
Bài 6.13: Quy đồng mẫu thức các phân thức sau:
a) $\frac{1}{x+2}$; $\frac{x+1}{x^4 - 4x +4}$ và $\frac{5}{2-x}$
b) $\frac{1}{3x +3y}$; $\frac{2x}{x^2 -y^2}$ và $\frac{x^2 -xy +y^2}{x^2 -2xy +y^2}$
Trả lời:
a) Ta có: $\frac{5}{2-x}$ = $\frac{-5}{x-2}$
$x^2$ -4x + 4 = $(x-2)^2$
MTC = (x+2)$(x-2)^2$
Nhân tử phụ của x + 2 là $(x-2)^2$
Nhân tử phụ của x-2 là $x^2$ -4x + 4
Nhân tử phụ của x - 2 là (x+2)(x−2)
Nhân cả tử và mẫu của mỗi phân thức với nhân tử phụ tương ứng, ta có:
$\frac{1}{x+2}$=$\frac{(x+2)^2}{(x+2)((x−2)^2$}$
$\frac{x+1}{$x^2$ -4x + 4}$ = $\frac{(x+1)(x+2)}{(x+2)(x-2)^2}$
$\frac{5}{2-x}$ = $\frac{-5(x+2)(x-2)}{(x+2)(x-2)^2}$
b) Ta có: 3x+3y=3(x+y)
$x^2$ - $y^2$ =(x−y)(x+y)
$x^2$ +2xy +$y^2$ = (x-y)^2$
MTC=3(x+y)$(x-y)^2$
Nhân tử phụ của 3x+3y là: $(x-y)^2$
Nhân tử phụ của $x^2$ - $y^2$ là: 3(x−y)
Nhân tử phụ của $x^2$ +2xy +$y^2$ là: 3(x+y)
Nhân cả tử và mẫu của mỗi phân thức với nhân tử phụ tương ứng, ta có:
$\frac{1}{3x+3y}$=$\frac{(x-y)^2}{3(x+y)(x-y)^2}$
$\frac{2x}{x^2-y^2}$ = $\frac{6x(x-y)}{3(x+y)(x-y)^2}$
$\frac{x^2-xy+y^2}{x^2 -2xy +y^2}$=$\frac{3(x^2-xy+y^2)(x+y)}{3(x+y)(x-y)^2}$
Bài 6.14: Cho hai phân thức: $\frac{9x^2+3x+1}{27x^3-1}$ và $\frac{x^2-4x}{16-x^2}$
a) Rút gọn hai phân thức đã cho
b) Quy đồng mẫu thức hai phân thức nhận được ở câu a)
Trả lời:
a) Ta có:
$\frac{9x^2+3x+1}{27x^3-1}$ = $\frac{9x^2 + 3x + 1}{(3x-1)(9x^2+3x+1)}$=$\frac{1}{3x-1}$
$\frac{x^2-4x}{16-x^2}$=$\frac{x(x-4)}{(4-x)(4+x)}$= $\frac{-x}{4+x}$
b) Mẫu thức chung của hai phân thức nhân được ở câu a là: (3x−1)(4+x)(3x−1)(4+�)
Nhân tử phụ của $\frac{1}{3x-1}$ là: 4+x
Nhân tử phụ của $\frac{-x}{4+x}$ là 3x-1
Khi đó:
$\frac{1}{3x-1}$=$\frac{4+x}{(3x-1)(4+x)}$
Bình luận