Bài 21: Phân thức đại số

Trang 5

Mở đầu

4

Trong một cuộc đua xe đạp, các vận động viên phải hoàn thành ba chặng đường đua bao gồm 9 km leo dốc; 5 km xuống dốc và 36 km đường bằng phẳng. Vận tốc của một vận động viên trên chặng đường bằng phẳng hơn vận tốc leo dốc 5 km/h và kém vận tốc xuống dốc 10 km/h. Nếu biết vận tốc của vận động viên trên chặng đường bằng phẳng thì có tính được thời gian hoàn thành cuộc đua của vận động viên đó không?

Đáp ánarrow-down-icon

Nếu biết vận tốc của vận động viên trên chặng đường bằng phẳng thì sẽ tính được thời gian hoàn thành cuộc đua của vận động viên đó.

Vì giả sử x (km/h) là vận tốc của vận động viên trên chặng đường bằng phẳng thì vận tốc leo dốc là x – 5 (km/h) và vận tốc khi xuống dốc là x + 10 (km/h). Quãng đường đã biết từ đó tính được thời gian của từng chặng và thời gian hoàn thành cuộc đua của vận động viên.

Hoạt động 1

5

Trong tình huống mở đầu, giả sử vận tốc trung bình của một vận động viên đi xe đạp trên 36 km đường bằng phẳng là x (km/h). Hãy viết biểu thức biểu thị thời gian vận động viên đó hoàn thành chặng leo dốc, chặng xuống dốc, chặng đường bằng phẳng.

Đáp ánarrow-down-icon

Giả sử \(x(\mathrm{~km} / \mathrm{h})\) là vận tốc của vận động viên trên chặng đường bằng phẳng thì vận tốc leo dốc là x-5 (km/h) và vận tốc khi xuống dốc là x+ \(10(\mathrm{~km} / \mathrm{h})\).
+ Thời gian vận động viên đó hoàn thành chặng leo dốc là: \(t_1=\frac{9}{x-5} \quad(\mathrm{~h})\)
+ Thời gian vận động viên đó hoàn thành chặng xuống dốc là: \(t_2=\frac{5}{x+10}\) (h)
+ Thời gian vận động viên đó hoàn thành chặng đường bằng phẳng là: \(t_3=\frac{36}{x}\) (h).

Hoạt động 2

5

Viết biểu thức biểu thị tỉ số giữa chiều rộng và chiều dài của một hình chữ nhật có chiều rộng là x (cm) và chiều dài là y (cm)

Đáp ánarrow-down-icon

Biểu thức biểu thị tỉ số giữa chiều rộng và chiều dài là: \(\frac{x}{y}\)

Luyện tập 1

5

Trong các cặp phân thức sau, cặp phân thức nào có cùng mẫu thức?

a) \(\frac{-20 x}{3 y^2}\) và \(\frac{4 x^3}{5 y^2}\);
b) \(\frac{5 x-10}{x^2+1}\) và \(\frac{5 x-20}{x^2-1}\);
c) \(\frac{5 x+10}{4 x-8}\) và \(\frac{4-2 x}{4(x-2)}\).

Đáp ánarrow-down-icon

Cặp phân thức có cùng mẫu thức là \(\frac{5 x+10}{4 x-8}\) và \(\frac{4-2 x}{4(x-2)}\) vì \(\frac{4-2 x}{4(x-2)}=\frac{4-2 x}{4 x-8}\).

Tranh luận

6

Tròn: \(\frac{3-2 x}{3+\frac{1}{x}}\) không phải là phân thức. Vuông: \(\frac{3-2 x}{3+\frac{1}{x}}\) là phân thức đại số. Theo em, bạn nào đúng?

Đáp ánarrow-down-icon

Tròn đúng, vuông sai vì \(3+\frac{1}{x}\) không phải là đa thức.

Luyện tập 2

6

Khẳng định sau đúng hay sai? Vì sao?

\(\frac{1}{x^2+x+1}=\frac{1-x}{1-x^3}.\)

Đáp ánarrow-down-icon

Đây là khẳng định đúng vì  \(1-x^3=(1-x)\left(x^2+x+1\right)\).

Luyện tập 3

7

Viết điều kiện xác định của phân thức \(\frac{x+1}{x-1}\) và tính giá trị của phân thức tại x = 2

Đáp ánarrow-down-icon

Điều kiện xác định của phân thức là \(x-1 \neq 0\) hay \(x \neq 1\).
Thay \(\mathrm{x}=2\) vào \(\frac{x+1}{x-1}\), ta có: \(\frac{2+1}{2-1}=3\)
Vậy giá trị của phân thức là 3 tại \(x=2\).

Vận dụng

7

Trở lại tình huống mở đầu. Nếu biết vận tốc của vận động viên trên chặng đường bằng phẳng là 30 km/h, hãy tính thời gian vận động viên đó hoàn thành mỗi chặng đua và tính tổng thời gian để hoàn thành cuộc đua.

Đáp ánarrow-down-icon

+ Thời gian vận động viên hoàn thành chặng leo dốc là:
\(t_1=\frac{9}{x-5}=\frac{9}{30-5}=\frac{9}{25} \text { (h) }\)
+ Thời gian vận động viên hoàn thành chặng xuống dốc là:
\(t_2=\frac{5}{x+10}=\frac{5}{30+10}=\frac{1}{8} \text { (h) }\)
+ Thời gian vận động viên hoàn thành chặng đường bằng phẳng là:
\(t_3=\frac{36}{x}=\frac{36}{30}=\frac{6}{5}(\mathrm{~h})\)
+ Tổng thời gian hoàn thành chặng đua là: \(t_1+t_2+t_3=\frac{9}{25}+\frac{1}{8}+\frac{6}{5}=1,685\) (h).

Câu hỏi 6.1

7

Viết tử thức và mẫu thức của phân thức \(\frac{5 x-2}{3}\).

Đáp ánarrow-down-icon

Tử thức: \(5 x-2\)
Mẫu thức: 3 

Câu hỏi 6.2

Trong các cặp phân thức sau, cặp phân thức nào có mẫu giống nhau?
a) \(\frac{-20 x}{3 y^2}\) và \(\frac{4 x}{5 y^2}\);
b) \(\frac{3 x-1}{x^2+1}\) và \(\frac{3 x-1}{x+1}\);
c) \(\frac{x-1}{3 x+6}\) và \(\frac{x+1}{3(x+2)}\).

Đáp ánarrow-down-icon

Cặp phân thức có mẫu giống nhau là \(\frac{x-1}{3 x+6}\) và \(\frac{x+1}{3(x+2)}\) vì \(\frac{x+1}{3(x+2)}=\frac{x+1}{3 x+6}\).

Câu hỏi 6.3

7

Các kết luận sau đây đúng hay sai? Vì sao?
a) \(\frac{-6}{-4 y}=\frac{3 y}{2 y^2}\);

b) \(\frac{x+3}{5}=\frac{x^2+3 x}{5 x}\);

c) \(\frac{3 x(4 x+1)}{16 x^2-1}=\frac{-3 x}{1-4 x}\).

Đáp ánarrow-down-icon

a) Kết luận đúng vì \(-6.2 y^2=-4 y .3 y=-12 y^2\).

b) Kết luận đúng vì \(5 x \cdot(x+3)=5 .\left(x^2+3 x\right)=5 x^2+15 x\).

c) Kết luận đúng vì \(3 x(4 x+1)(1-4 x)=-3 x\left(16 x^2-1\right)=-48 x^3+3 x\).

Câu hỏi 6.4

7

Viết điều kiện xác định của phân thức \(\frac{x^2+x-2}{x+2}\). Tính giá trị của phân thức lần lượt tại \(x=0 ; x=1 ; x=2\).

Đáp ánarrow-down-icon

Điều kiện xác định: \(x+2 \neq 0\) hay \(x \neq-2\).
Với \(x=0\), giá trị của phân thức là: \(\frac{0^2+0-2}{0+2}=-1\).
Với \(x=1\), giá trị của phân thức là: \(\frac{1^2+1-2}{1+2}=0\).
Với \(x=2\), giá trị của phân thức là: \(\frac{2^2+2-2}{2+2}=1\).

Câu hỏi 6.5

7

Cho A là một đa thức khác 0 tùy ý. Hãy giải thích vì sao \(\frac{0}{A}=0\) và \(\frac{A}{A}=1\).

Đáp ánarrow-down-icon

Vì mỗi đa thức được coi là phân thức với mẫu bằng 1, đặc biệt số 0 và số 1 cũng là phân thức bầng cách coi \(0=\frac{0}{1}\) và \(1=\frac{1}{1}\). Vì vậy cần chứng tỏ \(\frac{0}{A}=\frac{0}{1}\) và \(\frac{A}{A}=\frac{1}{1}\).

Ta có: A \(0=0=0.1\) nên \(\frac{0}{A}=\frac{0}{1}\).
Tương tự, A \(\cdot 1=1\). A nên \(\frac{A}{A}=\frac{1}{1}\).
Vậy \(\frac{0}{A}=0\) và \(\frac{A}{A}=1\).

Câu hỏi 6.6

7

Một ô tô chạy với vận tốc là x (km/h).

a) Viết biểu thức biểu thị thời gian ô tô (tính bằng giờ) chạy hết quãng đường 120 km.

b) Tính thời gian ô tô đi được 120 km trong trường hợp vận tốc của ô tô là 60 km/h.

Đáp ánarrow-down-icon

a) Thời gian ô tô chạy hết quãng đường \(120 \mathrm{~km}\) là: \(t=\frac{120}{x}\) (giờ).
b) Thời gian ô tô đi được \(120 \mathrm{~km}\) với vận tốc là \(60 \mathrm{~km} / \mathrm{h}: t=\frac{120}{60}=2\) (giờ).