师:同学们好,请做好课前准备,今天的课程马上开始。来看问题一,有两块稻田,第一块 4 公顷,每公顷收水稻 10500 千克;第二块 3 公顷,每公顷收水稻 9000 千克。求这两块稻田平均每公顷收水稻多少千克?要解决这个问题,先算两块稻田总产量,用 4×10500 + 3×9000 ,同学们算一下,结果是 69000 千克。再除以两块稻田总面积,4 + 3 = 7 公顷,所以两块稻田平均每公顷收水稻 69000÷7 千克。
再看第二个问题,想必同学们发现这两道题有不同。在这个问题中,两块稻田每公顷所收水稻数量用 a 和 b 两个字母表示,那么两块稻田总产量可表示为 4a + 3b 千克,稻田总面积还是 7 公顷,用 4a + 3b 除以 7 ,就能算出平均每公顷收水稻的千克数。根据代数式要求,表示为(\frac{4}{7}a + \frac{3}{7}b)。
接着看第三个小问,这题和第二题又有区别,两块稻田面积也用字母表示。于是两块稻田总产量可用代数式 am + bn 表示,此时两块稻田总面积是 m + n ,所以平均每公顷收水稻就用 am + bn 除以 m + n ,表示为(\frac{am + bn}{m + n}) 。
接下来看第二个大问题,这是一个长方形,面积是 60 平方米,宽为 3 米,求长是多少米?我们知道长方形面积等于长乘宽,所以长等于面积除以宽,60÷3 ,结果为 20 米。改变题目一个条件,用字母 s 表示长方形面积,宽还是 3 米,那么长方形的长可表示为(\frac{s}{3})米。在第三个小题中,长方形面积和宽都用字母表示,所以它的长表示为(\frac{s}{a})米。
在以上两个问题中,我们得到了(\frac{69000}{7})、(\frac{4}{7}a + \frac{3}{7}b)、(\frac{am + bn}{m + n})、(\frac{s}{3})和(\frac{s}{a})这几个代数式。请同学们仔细观察,找出这些代数式中的整式。什么是整式呢?我们七年级上学期学过,单项式和多项式统称为整式。所以这些代数式中的整式有(\frac{69000}{7})、(\frac{4}{7}a + \frac{3}{7}b)、20 和(\frac{s}{3}) 。其中(\frac{69000}{7})、20 和(\frac{s}{3})是单项式,而(\frac{4}{7}a + \frac{3}{7}b)是多项式。那么剩下两个代数式(\frac{am + bn}{m + n})和(\frac{s}{a})又是什么式子呢?和整式有怎样的区别?请同学们仔细观察。相信同学们已经发现,这两个代数式表示的都是两个整式的商的形式。可能有同学会说,老师,上面四个整式中(\frac{69000}{7})、(\frac{4}{7}a + \frac{3}{7}b)和(\frac{s}{3})也能看成两个整式的商的形式,这么看这几个代数式没区别。老师提醒同学们注意观察它们的分母,上面整式分母都是像 7 和 3 这样的数字,而下面两个代数式分母都包含字母,这是本质区别,也就是我们今天要学的内容——分式。
那么什么是分式呢?给出分式定义:一般地,如果 A、B 表示两个整式,并且 B 中含有字母,那么式子(\frac{A}{B})就叫做分式。其中 A 叫做分式的分子,B 叫做分式的分母。
学习完分式定义,我们来找找分式,练习一下,列代数式中哪些是整式,哪些是分式?第一个代数式(\frac{1}{a}),它表示整式 1 与 a 的商,且分母含字母 a ,所以它是分式。第二个代数式(\frac{a}{3}),虽可看成整式 a 与 3 的商,但分母是数字 3 ,不含字母,所以它是整式。第三个代数式(\frac{1}{x + y}),表示整式 1 与 x + y 的商,分母含 x 和 y 两个字母,所以它是分式。第四个代数式(-\frac{x}{2}),和(\frac{a}{3})一样,是整式。第五个代数式(\frac{a + b}{ab}),表示整式 a + b 与 ab 的商,分母含字母 a 和 b ,所以它是分式。下一个(\frac{x + 2}{x - 2}),表示 x + 2 与 x - 2 的商,分母含字母 x ,所以它也是分式。最后一个代数式(\frac{3}{\pi}),有同学说,老师,(\frac{3}{\pi})也是分式,因为它表示整式 3 与(\pi)的商,(\pi)是字母,所以它是分式。同学们,这种说法正确吗?老师告诉大家,(\pi)表示圆周率,是确切数字,不能看作字母,所以(\frac{3}{\pi})是整式。
在学习分式定义中,要注意以下几点:第一,分式是两个整式相除的商,仿照分数,分母是除式,分子是被除数,这里分数线可理解为除号,还含括号作用,比如(\frac{1}{x + y})就可理解为 1 除以(x + y)。第二,分式分子可含字母,也可不含,但分母必须含字母。第三,(\pi)是圆周率,不可当作字母。上学期我们学了单项式和多项式,统称整式。今天又学了分式,把整式和分式合在一起,统称有理式,即有理式既包含整式,也包含分式。
学习完分式定义,我们来求分式的值。请同学们计算下列三个分式的值,并填好表格。先看第一个分式(\frac{x}{x - 2}),当 x = -2、 -1、0 和 1 的时候,分式的值分别为(\frac{1}{2})、(\frac{1}{3})、0 和 -1 。当 x = 2 时,发现分式分母 x - 2 的值等于 0 ,由于除式不能为 0 ,所以当 x = 2 时,分式无意义。仿照第一个分式计算,继续给出后面两个分式对应的值,当 x = -2、 -1、0、1 和 2 的时候,(\frac{x - 1}{4x + 1})的值分别为(\frac{3}{7})、(\frac{2}{3})、 -1、0 和(\frac{1}{9})。(\frac{|x| - 1}{x + 1})的值分别为 -1,无意义, -1、0 和(\frac{1}{3})。请同学们对照表格,看看自己做对了没。
填完表格,思考下面几个问题:第一,第二个分式有无意义的情况吗?我们看到第一和第三个分式都有无意义的情况,分析发现,当 x 的取值使分式分母的值等于 0 时,分式没有意义。要想使分式(\frac{x - 1}{4x + 1})没有意义,就让它的分母 4x + 1 = 0 ,可算出此时 x 的值等于(-\frac{1}{4}),分式无意义。
第二个问题,这三个分式在什么情况下有意义?已知当分式分母值为 0 时,分式无意义,所以除去这种情况,分式都有意义,即分母不为 0 时,分式均有意义。
第三个问题,这三个分式在什么情况下值为 0 ?通过第一和第二个分式数据发现,当 x 的取值使分式分子的值为 0 时,分式的值为 0 。但观察第三个分式,当 x = 1 和 -1 时,它的分子(|x| - 1)都等于 0 ,又看到当 x = -1 时,分式无意义,为什么呢?因为当 x = -1 时,分式分母 x + 1 = 0 ,分母为 0 分式无意义,不能继续计算。所以要让分式值为 0 ,需同时满足分子为 0 且分母不为 0 两个条件。
