TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA PHÂN THỨC Mục tiêu Kiến thức + Nhận biết được phân thức đại số, hai phân thức bằng nhau.. + Xác định được các tính chất cơ bản của phân thức đại số.. LÍ THUYẾT TRỌ
Trang 1CHƯƠNG 2: PHÂN THỨC ĐẠI SỐ BÀI 1: PHÂN THỨC ĐẠI SỐ TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA PHÂN THỨC
Mục tiêu
Kiến thức
+ Nhận biết được phân thức đại số, hai phân thức bằng nhau
+ Xác định được các tính chất cơ bản của phân thức đại số
Kĩ năng
+ Biết cách tìm điều kiện của biến để giá trị một phân thức được xác định
+ Biết cách nhận biết được những trường hợp cần đổi dấu và thành thạo việc đổi dấu để xuất hiện nhân tử chung của tử và mẫu
+ Biết cách viết công thức đối của một phân thức, thành thạo quy tắc đổi dấu và quy tắc trừ phân thức đại số
+ Tính được giá trị biểu thức hay phân thức
+ Biết cách tìm giá trị của biến để giá trị của biểu thức nguyên, tìm giá trị lớn nhất (hoặc nhỏ
nhất) của biểu thức, tìm đa thức thỏa mãn điều kiện cho trước, tìm điều kiện để phép chia hết
Trang 2I LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM
Định nghĩa
- Một phân thức đại số (phân thức) là một biểu thức dạng A
B (A gọi là tử thức, B gọi là mẫu thức).
Trong đó: A, B là những đa thức và B khác đa thức 0.
- Mỗi đa thức cũng được coi là như một phân thức với mẫu
thức bằng 1
- Số 0, số 1 cũng là những phân thức đại số
Tính chất cơ bản của phân thức
- Nếu nhân cả tử và mẫu của một phân thức với cùng một đa
thức khác đa thức 0 thì được một phân thức bằng phân thức đã
cho
0
A A M
M
B B M
- Nếu chia cả tử và mẫu của một phân thức cho một nhân tử
chung của chúng thì được một phân thức mới bằng phân thức
đã cho
:
:
A A N
N
B B N và N là nhân tử chung của A, B).
Ví dụ:
55.2 10
1 3
;
2 2 3 3 6
x
1 2 2
x
Hai phân thức bằng nhau
- Hai phân thức A
B và
C
D gọi là bằng nhau nếu A D B C. .
A D B C
Ví dụ:
1
x
x x với x 1 vì 1 .x x 1x x. 1
Quy tắc đổi dấu
- Nếu đổi dấu cả tử và mẫu của một phân thức thì được một
phân thức bằng phân thức đã cho
Ví dụ:
SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA
Trang 3II CÁC DẠNG BÀI TẬP
Dạng 1: Chứng minh đẳng thức
Phương pháp giải
Lựa chọn 1 trong 3 cách biến đổi thường dùng sau
Cách 1 Biến đổi vế trái thành vế phải.
Phân tích tử thức và mẫu thức thành nhân tử rồi
chia cả tử và mẫu cho nhân tử chung
Cách 2 Biến đổi vế phải thành vế trái.
Nhân cả tử thức và mẫu thức với một đa thức khác
đa thức 0
Ví dụ: Chứng tỏ rằng
a)
2
x
với x 1
b)
2
với x 1
c)
3 2
8
2
x
x
Hướng dẫn giải
a) Với x ta có1,
x x
Suy ra điều phải chứng minh
b) x ta có1,
2
2
x
Định nghĩa
Phân thức đại số là một biểu thức có dạng
Trong đó: A, B là các đa thức và B khác đa thức 0.
Phân thức đại số
Quy tắc đổi dấu
Tính chất cơ bản
- Nhân cả tử và mẫu với một đa thức khác đa thức 0
- Chia cả tử và mẫu cho một đa thức khác đa thức
0 (đa thức chia là nhân tử chung của tử và mẫu)
Hai phân thức bằng nhau
Trang 4Cách 3 Biến đổi đồng thời hai vế.
Rút gọn bằng cách triệt tiêu nhân tử chung và sử
dụng định nghĩa hai phân thức bằng nhau nếu cần,
từ đó suy ra điều phải chứng minh
Suy ra điều phải chứng minh
c) Ta có
3 2
8
2
x
x
2 2
x
x2 x20 (luôn đúng x)
Suy ra điều phải chứng minh
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1 Chứng minh các đẳng thức sau
x
với x 2 và 1
3
x
b)
2
với x 2 và x 3
Hướng dẫn giải
a) Với x 2 và 1,
3
x ta có
Suy ra điều phải chứng minh
b) Với x 2 và x ta có3,
2
2
x
x x (đúng với x 2 và x 3)
Suy ra điều phải chứng minh
Bài tập tự luyện dạng 1
Bài tập cơ bản
Câu 1: Cô giáo yêu cầu mỗi bạn cho một ví dụ về hai phân thức bằng nhau Dưới đây là những ví dụ mà
các bạn Nam, Lan, Quân và Hùng đã cho:
2 2
2
Trang 53 3
x x
x
Trong bốn bạn, người viết sai là
Câu 2: Phân thức bằng phân thức 3 1
1
x x
là
1
x
1
x
1
1
x x
Bài tập nâng cao
Câu 3: Chứng minh rằng
a)
2
x
a
Dạng 2: Tìm đa thức thỏa mãn đẳng thức cho trước
Phương pháp giải
Thực hiện theo hai bước
Bước 1 Phân tích tử thức và mẫu thức thành nhân
tử ở hai vế
Bước 2 Lựa chọn một trong hai cách biến đổi
thường dùng sau:
Cách 1 Nhân cả tử và mẫu với một đa thức khác 0
Cách 2 Chia cả tử và mẫu với nhân tử chung
Ví dụ: Tìm đa thức A trong đẳng thức sau
3
với x 3
Hướng dẫn giải
Với x ta có3,
3
3 2
Ví dụ mẫu
Ví dụ Tìm đa thức A trong mỗi đẳng thức sau
A
x x x với 3
2
x và x 2
b)
2
với x 2 và 1
2
x
Hướng dẫn giải
a) Với 3
2
x và x ta có2,
2
A
x x x x x x x
b) Với x 2 và 1,
2
x ta có
Trang 6
2
2 1 2
2
Bài tập tự luyện dạng 2
Bài tập cơ bản
Câu 1: Đa thức M trong đẳng thức 2
x x là
A x x 2 B x x 2 C x x 4 D x x 4
Câu 2: Đa thức A trong đẳng thức
4
y x x y
Bài tập nâng cao
Câu 3: Tìm đa thức A, biết
a) 3 32
3
a a
Dạng 3: Chứng minh đẳng thức có điều kiện
Phương pháp giải
Thực hiện theo hai bước
Bước 1 Xuất phát từ điều phải chứng minh, áp
dụng tính chất của hai phân thức bằng nhau
Bước 2 Thu gọn biểu thức và dựa vào điều kiện
đề bài cho để lập luận
Ví dụ Cho hai phân thức A
B và
C
D thỏa mãn
B D Chứng minh .
Hướng dẫn giải
Ta có A C A B
B D C D
Sử dụng tính chất dãy tỉ số bằng nhau, ta có
Vậy A B B
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1 Cho hai phân thức A
B và
C
D thỏa mãn đẳng thức .
B D
Chứng minh rằng A B C D
Hướng dẫn giải
Trang 7Ta có A C A B.
B D C D
Sử dụng tính chất dãy tỉ số bằng nhau, ta có
Bài tập tự luyện dạng 3
Bài tập cơ bản
Câu 1: Cho hai phân thức A
B và
C
D thỏa mãn đẳng thức .
B D Khẳng định sai trong các khẳng định
sau là
A A D B C B A A C
D A B C D
Bài tập nâng cao
Câu 2: Cho các phân thức ,A C
B D và
E
A C E B D F
Dạng 4: Biến đổi phân thức theo yêu cầu
Phương pháp giải
Thực hiện theo hai bước
Bước 1 Phân tích tử thức và mẫu thức thành nhân
tử hoặc lựa chọn tử thức (hay mẫu thức) thích hợp
tùy theo yêu cầu đề bài
Bước 2 Sử dụng tính chất cơ bản của phân thức
để đưa về phân thức mới thỏa mãn yêu cầu
Ví dụ: Biến đổi phân thức
với
2
x và x 5thành một phân thức mới có tử thức là đa thức x 1 và giá trị của hai phân thức này bằng nhau
Hướng dẫn giải
Với x 2 và x ta có5,
x x x x
Do đó
Ví dụ mẫu
Ví dụ Biến đổi phân thức 1
2x 3 với
3 2
x và x 1 thành phân thức mới có mẫu thức là đa thức
2
2x x 3 và giá trị của hai phân thức bằng nhau
Hướng dẫn giải
2
x và x ta có1,
Trang 8
Bài tập tự luyện dạng 4
Bài tập cơ bản
Câu 1 Phân thức bằng phân thức
2 2
2 4
x
là
2
x
x
x x
2
x x
Bài tập nâng cao
Câu 2 Đưa các phân thức sau về cùng mẫu thức 1 ; 1 ; 1 2
2x 5 5 2 x 25 4 x
Dạng 5 Tính giá trị của phân thức
Phương pháp giải
Thực hiện theo ba bước
Bước 1 Phân tích tử thức và mẫu thức mỗi
phân thức thành nhân tử
Bước 2 Rút gọn từng phân thức.
Bước 3 Thay giá trị của biến vào phân thức
và tính
Ví dụ: Tính giá trị của phân thức
2
x x A
với x 1 và x 2 tại 2x 1 0
Hướng dẫn giải
Với x 1 và x ta có2,
A
2
x x (thỏa mãn)
Thay 1
2
x vào biểu thức, ta được
1
2
Vậy 2,
3
A khi 2x 1 0
Ví dụ mẫu
Ví dụ Tính giá trị của biểu thức
2
3
x
P
với x 3 và x 2 tại x 2 9 0
Hướng dẫn giải
Với x 3 và x 2, ta có
P
Trang 9Vậy 1 ,
2
P
x
khi x 3 và x 2
Ta lại có 2 9 0 3
3
x x
x
Giá trị x 3 không thỏa mãn điều kiện
Thay x vào biểu thức ,3, P ta được 1 1
Vậy 1,
5
P khi x 2 9 0
Bài tập tự luyện dạng 5
Bài tập cơ bản
Câu 1 Giá trị của phân thức
2 2
2 4
A
x
với x 2 tại x 1là
Bài tập nâng cao
Câu 2 Tính giá trị các biểu thức sau
a)
3 8
x
E
x
với x 2 tại x 1
b)
2 16
4
x
F
x
với x 4 tại x 2019
Dạng 6 Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của phân thức
Phương pháp giải
Bước 1 Phân tích mẫu thức làm xuất hiện hằng
đẳng thức bình thương của một tổng hoặc một
hiệu
Bước 2 Đánh giá.
Bước 3 Tìm điều kiện để dấu “ = ” xảy ra và
kết luận
Ví dụ: Tính giá trị lớn nhất của biểu thức
2
3
A
Hướng dẫn giải
Ta có x22x 3 x122
Vì x12 0, x nên
2
2
2
x
Dấu “ = ” xảy ra khi và chỉ khi x 1 0 hay x 1
Vậy giá trị lớn nhất của 3
2
A đạt được khi x 1
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1 Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức 2 2
A
Trang 10Hướng dẫn giải
Ta có
x x x x x
Ta lại có
,
3 3
4
x x
, 3
x x
3
A
Dấu “ = ” xảy ra khi và chỉ khi 3 0
2
x hay 3
2
x
Vậy giá trị nhỏ nhất của A bằng 8
3
đạt được khi 3
2
x
Ví dụ 2 Tìm giá trị lớn nhất của phân thức
3
8
x P x
với x 2
Hướng dẫn giải
Với x ta có 2,
x P
Ta lại có x22x 4 x22 .1 1x 2 4 1x123
Mà x12 0, x x12 3 3, x
3
P1
Dấu “ = ” xảy ra khi x 1 0 hay x 1 (thỏa mãn x 2)
Vậy giá trị lớn nhất của P bằng 1 đạt được khi x 1
Bài tập tự luyện dạng 6
Bài tập cơ bản
Câu 1 Giá trị nhỏ nhất của phân thức
2
P là
A 21
29 8
C 21
21 4
Trang 11Câu 2 Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
6
P
Trang 12ĐÁP ÁN BÀI 1 PHÂN THỨC ĐẠI SỐ TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA PHÂN THỨC
Bài tập tự luyện dạng 1
Bài tập cơ bản
Câu 1 Chọn B
2
2
4
x x
2
x x
bạn Quân viết đúng
Câu 2 Chọn D.
Ta có
Bài tập nâng cao
Câu 3.
2
Bài tập tự luyện dạng 2
Bài tập cơ bản
Câu 1 Chọn B.
Ta có
2
2
2
x x
Câu 2 Chọn A.
A x
Bài tập nâng cao
Câu 3.
Trang 13a) Ta có
2
3
a
2
3 3
x xy y
x xy y
Bài tập tự luyện dạng 3
Bài tập cơ bản
Câu 1 Chọn D.
Áp dụng tính chất dãy tỉ số bằng nhau, ta có A C A C
Ta có A C A D B C
Vậy đáp án sai là đáp án D.
Bài tập nâng cao
Câu 2.
Áp dụng tính chất của dãy tỉ số bằng nhau ta được
Bài tập tự luyện dạng 4
Bài tập cơ bản
Câu 1 Chọn D.
2
2
2 2
x x
Bài tập nâng cao
Câu 2.
Ta có
+)
x
+)
x
+)
2
25 4 x 5 2 x 5 2 x
Bài tập tự luyện dạng 5
Bài tập cơ bản
Câu 1 Chọn A.
Trang 14Ta có
2
2
2 2
x x
A
Thay x vào biểu thức 1 ,
2
x A
x
ta được 1 1
2 1
Bài tập nâng cao
Câu 2.
2
E
Thay x vào biểu thức 1
, 3
E ta được
2
1 2.1 4 7
Vậy 7
3
E khi x 1
b) Ta có 2 16 4 4
4
x
Thay x 2019vào biểu thức F x 4, ta được F 2019 4 2023.
Vậy F 2023 khi x 2019
Bài tập tự luyện dạng 6
Bài tập cơ bản
Câu 1 Chọn B.
Ta có
2
x x x
Dấu " " xảy ra khi 3 0 3
x x
Bài tập nâng cao
Câu 2.
Ta có x4 x2 7 x26x15x26x9 6 x326
Mà x 32 0 nên x 32 6 6
2
1
6
P x
Dấu " " xảy ra khi và chỉ khi x hay 3 0 x 3
Vậy giá trị lớn nhất của P bằng 1, đạt được khi x 3