Преобразование выражений с дробями: примеры, решения

Давайте рассмотрим основные преобразования, которые могут применимы для выражений с дробями.

Выражения с дробями и дробные выражения

Судя по заявленной в заголовке статьи теме, речь пойдет о преобразовании выражений с переменными числовых выражений, запись которых содержит хотя бы одну дробь.

Отдельные дроби в данном материале мы рассматривать не будем, так как уделили им достаточно внимания в статье «Преобразование дробей: общий взгляд». Остановимся лишь на разнице смысла словосочетаний «дробные выражения» и « выражения с дробями».

Выражение с дробями – это более общее понятие по сравнению с «дробным выражением». Далеко не любое выражение, содержащее дробь, является дробным выражением. Так, например, выражение x2-1 является целым рациональным числом.

Основные тождественные преобразования выражений с дробями: перестановка местами слагаемых и множителей, раскрытие скобок, приведение подобных слагаемых. Все эти приемы мы разбирали для выражений различных видов.

Важно при проведении преобразований соблюдать принятый порядок действий.

Пример 1

Упростите выражение 3·x+1×2-4-1-2·x+1×2-4+3.

Решение

Раскроем скобки: 3·x+1×2-4-3-2·x+1×2-4+3. Мы получили выражение, в котором присутствуют подобные слогаемые 3·x+1×2-4 и -2·x+1×2-4, а также −3 и 3.  Методом приведения получим дробь x+1×2-4.

Решение можно записать кратко:
3·x+1×2-4-1-2·x+1×2-4+3==3·x+1×2-4-3-2·x+1×2-4+3=x+1×2-4

Ответ: 3·x+1×2-4-1-2·x+1×2-4+3=x+1×2-4.

 

Пример 2

Представьте выражение 1×2+6·1x+9 в виде квадрата суммы.

Решение

Мы можем записать число 6 как 2·3, а 9 как 32. Тогда исходное выражение примет следующий вид:

1×2+2·3·1x+32

Теперь используем формулу сокращенного умножения квадрат суммы: 1×2+2·3·1x+32=1x+32.

Ответ: 1×2+6·1x+9=1x+32.

Работа с отдельными дробями

Предлагаем вам обсудить преобразование отдельных дробей, которые входят в запись выражения. Это необходимо  для того, чтобы в следующем пункте мы могли перейти к выполнению действий с дробями, которые входят в исходное выражение.

С дробями, являющимися частью выражения, можно выполнять все те преобразования, которые мы подробно описали в материале «Преобразование дробей». Любое преобразование должно давать нам тождественную дробь, а исходное выражение при этом должно давать тождественно равное выражение.

Пример 3

Преобразовать выражение с дробью x+1+(x-1)2-1x к более простому виду.

Решение

Для начала поработаем с дробью (x-1)2-1x: раскроем скобки, приведем подобные слагаемые в числителе: (x-1)2-1x=x2-2·x+1-1x=x2-2·xx

Вынесем общий множитель x за скобки в числителе и произведем сокращение алгебраической дроби:  x2-2·xx=x·(x-2)x=x-2.

Подставим полученный результат вместо дроби в выражение из условия задачи, получим:

x+1+x-2.

Ответ:

 x+1+(x-1)2-1x=x+1+x-2.

Выполнение действий с дробями

Действия с дробями проводятся в соответствии с общепринятым порядком. Стоит учитывать тот факт, что любое число может быть представлено в виде дроби со знаменателем 1.

Пример 4

Упростите выражение x+2·x-1x+2·x+12x.

Решение

Существует несколько вариантов решения данной задачи. В контексте темы мы решим ее методом выполнения действий с дробями:

x+2·x-1x+2·x+12x==x+2·x-x+12x+2·x

Полученное произведение x+2·x запишем в виде дроби для того, чтобы нам проще был провести вычитание дробей:

x+2·x-x+12x+2·x==x+2·x1-x+12x+2·x==x+2·x·x+2·xx+2·x-x+12x+2·x==x+2·xx+2·x-x+12x+2·x==x+2·x-x+12x+2·x=x2+2·x-x2+2·x+1x+2·x==-1x+2·x=-1x+2·x

Для того, чтобы избавиться от иррациональности в знаменателе, можно выполнить еще одно действие:

-1x+2·x=-x+2·xx2+2·x

Ответ: x+2·x-1x+2·x+12x=-x+2·xx2+2·x.

Применение свойств корней, степеней, логарифмов и т.

п.

Выражения с дробями могут содержать логарифмы, корни, тригонометрические функции, степени с различными показателями. Для их преобразования могут применяться соответствующие свойства.

Применимо к дробям, стоит выделить свойство логарифма разности  logcab=logca-logcb, свойство корня из дроби abn=anbn, свойство модуля частного ab=ab и свойство дроби в степени abp=apbp.

Поясним написанное выше на примерах.

Выражение 4×6-2·2×3+1 можно преобразовать, заменив первую дробь степенью 2×32 на базе свойств степени. Это позволяет нам представить исходное выражение в виде квадрата разности.

В логарифмическом выражении  lnx+3x+ln x логарифм дроби можно заменить разностью логарифмов. Далее приводим подобные слагаемые и таким образом упрощаем выражение: lnx+3x+ln x=lnx+3-ln x+ln x=lnx+3.

В тригонометрических выражениям отношение синуса к косинусу можно заменить тангенсом одного и того же угла.

Избавиться от аргумента-дроби можно при переходе от половинного аргумента к целому с использованием соответствующих формул. 2+16} \le \frac{1}{2} $$

Максимальное значение при a = 0 равно $\frac{1}{2}$.

Выражение, разделенное другим выражением.

Произношение: /ˈfræk.ʃən/ Объяснение

Дробь — это выражение, деленное на выражение. [1] Примеры дробей:

Выражение вверху называется числитель а выражение внизу называется знаменатель.

Дроби, значения которых больше единицы, иногда называют неправильные дроби. Неправильные дроби это часто проще в использовании, чем смешанные числа, особенно при использовании компьютеров.

Целое число, за которым следует дробь, называется смешанным числом. Два примера смешанных чисел:

Сложная фракция дробь с другой дробью в числителе и/или знаменателе:

.

Операции над дробями

Полный список правил операций над дробями см. в разделе Правила дробей.

Операция Описание Пример
Дополнение Чтобы сложить 2 дроби:
  1. Найдите наименьший общий знаменатель
  2. Приведите каждую дробь к наименьшему общему знаменателю.
  3. Сложите числители, скопируйте общий знаменатель
  4. При необходимости сократите дробь.
Вычитание Чтобы вычесть 2 дроби:
  1. Найдите общий знаменатель
  2. Приведите каждую дробь к общему знаменателю.
  3. Вычесть числители, скопировать общий знаменатель
  4. Уменьшить дробь, если необходимо.
Умножение Чтобы умножить 2 дроби:
  1. Умножьте числители.
  2. Умножьте знаменатели
  3. Уменьшите дробь, если необходимо.
Отдел Чтобы разделить 2 дроби: умножьте первую дробь на обратную величину второй дроби.
Наименьший общий знаменатель Чтобы найти наименьший общий знаменатель двух дробей:
  1. Найдите простые множители обеих дробей.
  2. Произведите произведение простых множителей, убедившись, что каждый множитель умножается один раз.
  3. Произведение является наименьшим общим знаменателем.
Уменьшить дробь Чтобы сократить дробь:
  1. Найдите простые множители числителя и знаменателя.
  2. Отменить общие факторы.
  3. Перемножьте оставшиеся коэффициенты.

Как преобразовать смешанное число в дробь.

Оригинал
Выражение

Операция

Расчет

Описание
1 900 35 нет Смешанный номер для преобразования.
2 Умножьте целое число на знаменатель. Продукт 10.
3 Добавьте произведение и числитель. Сумма равна 13.
4 Используйте сумму в качестве числителя и скопируйте знаменатель дроби.

Почему это работает:

Рисунок 1: Преобразование 2 3/5 в 13/5.

Как преобразовать дробь в смешанное число.

Шаг Оригинал
Выражение
Операция Описание
1 нет Преобразуемая дробь.
2 Разделите 23 на 7. Это даст три целых и остаток 2/7.
3 Составьте смешанное число.

Почему это работает:

Рисунок 2: Преобразование 23/7 в 3 2/7

Ссылки

  1. МакАдамс, Дэвид Э. 0258 . Издание 2-го класса 20150108-4799968. стр. 82. Life is a Story Problem LLC. 8 января 2015. Купить книгу
  2. Файн, Генри Б., доктор философии. Теоретическая и историческая трактовка числовой системы алгебры . 2-е издание. стр. 12-15. www.archive.org. DC Heath & Co., Бостон, США. 1907. Последнее обращение 11. 07.2018. http://www.archive.org/stream/thenumbersystemo17920gut/17920-pdf#page/n21/mode/1up/search/fraction. Купить книгу
  3. Оберг, Эрик. Упрощенная арифметика . стр. 21-31. www.archive.org. Промышленный пресс. 1914. Последний доступ 11.07.2018. http://www.archive.org/stream/arithmeticsimpli00oberrich#page/21/mode/1up/search/fraction. Купить книгу
  4. Оберг, Эрик. Элементарная алгебра . стр. 23. www.archive.org. Промышленный пресс. 1914. Последнее обращение 11.07.2018. http://www.archive.org/stream/elementaryalgebr00oberrich#page/n26/mode/1up/search/fraction. Купить книгу
  5. Беттингер, Элвин К. и Инглунд, Джон А. Алгебра и тригонометрия . стр. 9-11. www.archive.org. Международная Учебная Компания. Январь 1963 г. Последний доступ 11.07.2018. http://www.archive.org/stream/алгебраandtrigon033520mbp#page/n18/mode/1up. Купить книгу

Цитируйте эту статью как:

МакАдамс, Дэвид Э.
Фракция . 21.04.2019. Вся энциклопедия математических слов. ООО «Жизнь — это проблема истории». https://www.allmathwords.org/en/f/fraction.html.

Кредиты изображений

  • Все изображения и манипуляции принадлежат Дэвиду МакАдамсу, если не указано иное. Все изображения Дэвида МакАдамса защищены авторским правом © Life is a Story Problem LLC и находятся под лицензией Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

История изменений

21.04.2019:

Уравнения и выражения изменены для соответствия новому формату.

(МакАдамс, Дэвид Э.)

21.12.2018:

Пересмотрено и исправлено произношение МФА.

(МакАдамс, Дэвид Э.)

09.07.2018:

Удалены битые ссылки, обновлена ​​лицензия, реализована новая разметка, реализован новый протокол Geogebra.

(МакАдамс, Дэвид Э.)

19.12.2009:

Добавлен «Справочники».

(МакАдамс, Дэвид Э.)

29. 12.2008:

Ключевое слово «сложная дробь» заменено на словарную ссылку.

(МакАдамс, Дэвид Э.)

28.11.2008:

Добавлен раздел «Сложные дроби».

(МакАдамс, Дэвид Э.)

26.11.2008:

Формулы заменены на изображения.

(МакАдамс, Дэвид Э.)

16.09.2008:

Добавлен текст описания числителя и знаменателя, изменены некоторые выражения на hot_eqn.

(МакАдамс, Дэвид Э.)

19.10.2007:

Пояснения к примерам в разделе «Как сделать».

(МакАдамс, Дэвид Э.)

23.09.2007:

Удалено оповещение.

(МакАдамс, Дэвид Э.)

20.08.2007:

Добавить эту историю изменений.

(МакАдамс, Дэвид Э.)

08.08.2007:

Первоначальная версия.

(МакАдамс, Дэвид Э.)

MathOnWeb — Электронная книга по алгебре — Дробные выражения и уравнения

В этой главе мы рассмотрим дроби в четвертый и последний раз. Давайте просмотрите наши предыдущие три встречи:

  • Обыкновенные дроби. В разделе 1.2 мы представили обозначение дроби, a / b , где a и b были целыми числами для описать часть или часть целого объекта. Например, ¾ означало, что мы разбили объект на 4 равные части. части и у нас было 3 из тех частей. Обратите внимание, что a / b был номером; обозначения а / б не имели ничего общего с делением. В разделе 1.2 мы также узнали, как преобразовать дробь в самые низкие условия, как складывать и вычитать дроби, умножить дроби, разделить дроби и как преобразовать неправильную дробь в смешанную дробь с помощью длинного деления.
  • Разделение чисел. В разделе 2.4 мы определили деление двух чисел в терминах умножения. Мы сказали, что разделив a по b произвел число c такое, что c умножить на b дали a . Мы использовали то же обозначение дроби, a / b , для обозначения деления a на b , потому что, когда a и b оба были целыми числами, тогда деление а / б дало обыкновенную дробь а / б . Однако в любом другом случае деление давало действительное число. В разделе 2.4 мы также узнали, что деление a по b может быть заменяется умножением на на обратное b . Наконец, мы узнали правила деления с участием знаки минус.
  • Раздел выражений. В разделе 3.5 мы видели, что существует три различных способа разделения выражений в зависимости от были ли числитель a и знаменатель b мономами, полиномами или полиномами.
    • Если бы они были мономами, то деление a на b равнозначно записи алгебраическая дробь, a / b , и уменьшив его до наименьших значений, как обыкновенную дробь.
    • Если бы они были полиномами, то a можно разделить на b с использованием длинного деления, точно так же, как неправильная обыкновенная дробь может быть преобразована в смешанную дробь с помощью длинного деления.
    • Если a было многочленом, а b был одночленом, то мы разместили каждый член а над б так, чтобы результатом деления была сумма алгебраические дроби.
Осталось обсудить алгебраических дробей , то есть дробей, числитель и знаменатель являются алгебраическими выражениями. В этой главе обсуждаются алгебраические дроби и дробные уравнения. Он содержит следующие разделы:

  • раздел 11.1 — В этом разделе мы говорим о упрощение алгебраических дробей. Главный новый результат состоит в том, что поскольку теперь мы знаем, как разложить выражение на множители, мы можем разложить числитель или знаменатель, и это открывает новый способ уменьшить алгебраическая дробь до младших членов.
  • раздел 11.2 — В этом разделе мы Расскажите об умножении и делении алгебраических дробей.
  • раздел 11. 3 — В этом разделе мы Расскажите о сложении и вычитании алгебраических дробей.
  • раздел 11.4 — В этом разделе мы покажем, как решать уравнения, содержащие алгебраические дроби.



11.1 — Упрощение алгебраических дробей

Некоторые определения

  • Обыкновенная дробь форма или а / б , где a , числитель , и b , знаменатель , оба являются целыми числами. Обыкновенная дробь используется для описания части или доли целого объекта. Обозначение означает, что мы разбиваем объект на b равные части, и у нас есть и этих частей. Часть или часть объекта, который у нас есть это а / б .
  • Отдел определяется с точки зрения умножения. Деление числа a на число b дает число c такое, что c умножить на b дает обратно a . Мы используем то же обозначение дроби, a / b , для обозначения деления a на b , потому что, когда a и b оба были целыми числами, тогда подразделение а / b дает обыкновенную дробь a / b .
  • Алгебраическая дробь — это дробь, у которой числитель или знаменатель являются алгебраическими выражения. Два примера алгебраических дробей:
     и .
  • рациональная алгебраическая дробь — это алгебраическая дробь, числитель и знаменатель являются полиномами. Первый пример выше — это рациональная алгебраическая дробь; второй нет.
  • A правильная обыкновенная дробь обыкновенная дробь, числитель которой меньше ее знаменатель и неправильная обыкновенная дробь это тот, числитель которого больше или равен его знаменателю. Смешанная дробь — это сумма целого числа и правильной дроби. Длинное деление можно использовать для преобразования неправильную дробь в смешанную дробь.
  • A правильная алгебраическая дробь — рациональная алгебраическая дробь. чей числитель имеет младшую степень чем его знаменатель, а неправильная алгебраическая дробь равна единице числитель которого больше или равен знаменателю. Смешанное выражение представляет собой сумму многочлена и правильной алгебраической дроби. Длинное деление можно использовать для преобразования неправильную алгебраическую дробь к смешанному выражению.


Деление на ноль

Эта операция не допускается в математике. Нажмите здесь, чтобы узнать, почему. Это означает, что в алгебраической дроби

,
x не может равняться 1 или −3, потому что эти значения x вызовут дробь, чтобы знаменатель был равен нулю.


Приведение алгебраической дроби к наименьшим членам

Посмотрите на алгебру, которую мы делаем здесь:

  • Начнем с дроби a / b .
  • Умножаем на 1. Это не изменит его значение.
  • Запишем «1» как дробь d / d .
  • Перемножаем две дроби. Числитель новой дроби равен и , а знаменатель равен и .
  • Последняя дробь равна эквивалентно в первой дроби.
Если мы пойдем в обратном направлении, то мы скажем, что сводим дробь к ее простейшая эквивалентная дробь или низшая дробь . Для этого находим любой множитель, который содержится и в числителе, и в знаменателе. и зачеркнуть или зачеркнуть , например:



Пример: Приведите обыкновенные дроби 10/6 и 10/5 к наименьшему виду.

Разложите числитель и знаменатель на множители. Отменить общий делитель 2.
Разложите числитель и знаменатель на множители. Отмените общий делитель 5. Результат деления — целое число. Мы говорим, что знаменатель делит без остатка . в числитель.


Если числитель и знаменатель алгебраической дроби являются 90 369 мономами 90 370 , то выполните все следующие шагов, чтобы уменьшить дробь до :

  • Получите знак, используя правила для знаков.
  • Уменьшить коэффициент до минимума.
  • Отмена идентичных множителей, которые появляются как в числителе, так и в знаменателе.
  • Объедините экспоненты с одинаковым основанием, используя свойство деления экспонент.



Пример:  Уменьшить алгебраическую дробь на самые низкие условия.
Решение:

Знак − ставится перед результатом или перед числителем; никогда не стоит перед знаменателем.

Уменьшить коэффициент 6/9к самые низкие условия.




Пример:  Уменьшить алгебраическую дробь на самые низкие условия.
Решение:

Два знака — заменены знаком +, который нам не нужно отображать. Коэффициент снижается до ¼. Числитель содержит другие множители, поэтому 1 в числителе можно опустить.

Объедините экспоненты с основанием x с использованием свойств экспоненты.




Пример:  Уменьшить алгебраическую дробь на самые низкие условия.
Решение:

Знак − ставится впереди. Коэффициент снижается до 1/3. одинаковых множителей из x  3 в числителе и знаменателе сокращаются. Числитель не содержит других множителей, поэтому на этот раз должна отображаться 1.



Пример:  Уменьшить алгебраическую дробь на самые низкие условия.
Решение:

После проведения всех упрощений знаменатель равен 1, поэтому нам не нужно его отображать. Таким образом, результатом является обычное выражение, не алгебраическая дробь.


Если числитель и знаменатель алгебраической дроби равны многочленов , тогда в дополнение к шагам, перечисленным выше, попробуйте выполнить следующие шагов, чтобы сократить дробь до :

  • Фактор числителя или знаменателя или обоих. Иногда это вызывает новые появляются аннулирующие факторы.
  • Множитель a − знак вне числителя или знаменателя. Иногда это приводит к появлению нового фактора отмены.
В следующих примерах мы будем предполагать, что вы уже знаете как сделать факторинг поэтому мы просто покажем, как использовать множители для сведения алгебраических дробей к самые низкие условия.


Пример:  Уменьшить алгебраическую дробь на самые низкие условия.
Решение:

Разложите числитель и знаменатель на множители.

Отменить общий делитель x .



Пример:  Уменьшить алгебраическую дробь на самые низкие условия.
Решение:

Разложить числитель на множители.

Отменить общий делитель x − 2.



Пример:  Уменьшить алгебраическую дробь на самые низкие условия.

Решение: Это та же алгебраическая дробь, что и в предыдущем примере, за исключением что знаменатель отличается знаком -.

Разложить на множители числитель и фактор a − выйти знаменателя.

Отменить общий делитель x − 2.

Поставить знак − в числителе и распространять его.





11.2 — Умножение и деление алгебраических дробей

Умножение алгебраических дробей

Порядок умножения алгебраических дробей такой же, как и порядок умножения алгебраических дробей. умножение обыкновенных дробей.


Умножение двух алгебраических дробей дает новую алгебраическую дробь. Умножьте два числителя, чтобы получить новый числитель, и умножьте два знаменателя, чтобы получить новый новый знаменатель:
Затем упростите, сократив новую дробь до наименьших членов.

Примеры:


Деление алгебраических дробей

Порядок деления алгебраических дробей такой же, как и порядок деления алгебраических дробей. деления обыкновенных дробей.


Замените деление на дробь на умножение на обратную дробь , например:
Затем выполните умножение двух дробей как описано выше.
Обратите внимание, что вы берете обратную дробь внизу!


Вот почему эта процедура работает:
Суть в том, что вместо того, чтобы видеть дробь, деленную на дробь, ищите одну дробь, числитель и знаменатель которой являются дробями. На первом шаге мы умножили эту дробь на UFOO числитель и знаменатель которого являются дробями. НЛО был выбран так, чтобы дроби в знаменателе сокращались и давали 1. После другого упрощение, оставившее только окончательное умножение дробей.

Примеры: Найдите следующие три шага: (1) инвертируйте нижнюю дробь, (2) умножить дроби, (3) упростить.




11.3 — Сложение и вычитание алгебраических дробей

Процедура сложения или вычитания алгебраических дробей такая же, как и процедура сложение или вычитание обыкновенных дробей.



Сложение дробей с одинаковыми знаменателями

Фракции, имеющие равные знаменатели, также называются , как и дроби .


Чтобы сложить или вычесть две одинаковые дроби, просто сложите или вычтите числители и поднесите результат к общему знаменателю, так:

Пример:  



Сложение дробей с неравными знаменателями


Чтобы сложить или вычесть дроби, у которых знаменатели не равны, их нужно сначала преобразовать к эквивалентным дробям, которые делают имеют общий знаменатель. Вот шаги:
  1. Найдите наименьшее общее кратное знаменатели. Применительно к дробям это число называется наименьшим общим числом. знаменатель (ЖК) дробей.
  2. Преобразуйте каждую дробь в эквивалентную дробь, имеющую LCD как его знаменатель. Для этого умножьте числитель на знаменатель каждой дроби на соответствующий множитель, благодаря которому это происходит.
  3. Сложите числители и поместите над общим знаменателем.
  4. Упростите результат, сократив его до минимума.

Пример: . Чтобы вычесть эти дроби, выполните следующие действия:

  1. Найдите ЖК, это 10.
  2. Поскольку в знаменателе первой дроби уже есть LCD, нам нужно только умножьте вторую дробь на 5/5, чтобы преобразовать ее в эквивалентную дробь с знаменатель 10.
  3. Вычтите числители и поместите результат на ЖК-дисплей.
  4. Упростите, сократив дробь до меньших членов.


Пример: . Чтобы добавить эти дроби, выполните следующие действия:

  1. Найдите ЖК-дисплей, который равен (4 x  − 1)( x  + 3).
  2. Умножьте числитель и знаменатель первой дроби на ( x  + 3) и числитель и знаменатель второй дроби на (4  x  — 1):
  3. Обе дроби теперь имеют LCD в качестве знаменателя. Добавьте числители и поместите результат на ЖК-дисплей.
  4. Упростите, распределив числитель.



Сложение дробей с факторизуемыми знаменателями


Вы должны всегда факторизовать знаменатели. Это единственный способ определить, является ли фактор появляется более чем в одном знаменателе.

Пример: . Чтобы добавить эти дроби, выполните следующие действия:

  1. Разложите знаменатель первой дроби на множители. Тогда мы видим, что факторы x — 2 и x — 3 появляются более чем в одном знаменателе:
  2. Найдите ЖК-дисплей, который имеет размер ( x − 2)( x − 3).
  3. Умножьте числитель и знаменатель второй дроби на ( х — 3) и числитель и знаменатель третьей дроби на ( x — 2):
  4. Теперь обе дроби имеют LCD в качестве знаменателя. Добавьте числители и поместите результат на ЖК-дисплей.
  5. Упростите, распределив и добавив одинаковые члены в числителе.


Сложение дробей и не дробей (смешанные выражения)


Чтобы сложить или вычесть дроби и не дроби, преобразуйте не дроби в дроби со знаменателем 1.
Пример: . Чтобы добавить эту дробь и не дробь, выполните следующие действия:

  1. Запишите не дробь в виде дроби со знаменателем 1:
  2. Найдите ЖК-дисплей, который, конечно же, ( x − 2).
  3. Умножьте числитель и знаменатель первой дроби на ( х — 2):
  4. Обе дроби теперь имеют LCD в качестве знаменателя. Добавьте числители и поместите результат на ЖК-дисплей.
  5. Упростите, распределив и добавив одинаковые члены в числителе.



11.4 — Дробные уравнения

Прежде чем читать этот раздел, вы можете рассмотреть следующие темы:

  • Основы решения уравнений.
  • Техника очистки фракций для решение линейных уравнений.
  • Как найти наименьший общий знаменатель (ЖК) алгебраических дробей.
Дробное уравнение — это уравнение, содержащее дробные члены. В разделе 4.2 мы видели как решить линейное уравнение , которое содержит дроби. Шаги для решения любого дробного уравнения точно такие же:

  • Посмотрите на знаменатель всех дробей и найдите их наименьшее общее кратное (НОК) (это также называется наименьшим общим знаменателем (НОД) дробей).
  • Умножьте обе части уравнения на LCM.
  • Распределите LCM по обеим частям уравнения.
  • Уравнение больше не содержит дробей, и вы можете продолжить его решение с помощью основных процедур решения уравнений.
  • Проверьте решение. Это особенно важно для дробных уравнений. Там две возможные проблемы:
    • Если знаменатель любого члена дроби содержит x , то LCM будет также содержат x , и умножение обеих частей уравнения на LCM даст увеличьте степень x в уравнении. Это часто приводит к посторонним решениям.
    • При подстановке решений обратно в исходное уравнение для их проверки, любое решение, в результате которого любой член дроби имеет нулевой знаменатель, должно быть отброшено. потому что деление на ноль запрещено в математике.


Пример 1: Решите это дробное уравнение для x :

Решение: Члены дробей имеют знаменатели 3, 2 и 6. НОК этих чисел равен 6. Умножьте обе части уравнения на 6. (Не забудьте заключить обе части уравнения в скобки.)

Распределите по обеим частям уравнения:

4 х — 3 = 6 x + 7.
Фракции теперь очищены, так что это больше не дробное уравнение. Завершите решение уравнения, собрав линейные члены в левой части и постоянные члены в правой части. Это дает:

−2 x = 10,
Разделите обе части на −2. Это дает решение:

х = -5.
Проверьте его, подставив обратно в исходное уравнение. Это дает -23/6 = -23/6, так что решение проверено.


Пример 2: Решите это дробное уравнение для x :

Решение: Члены дробей имеют знаменатели x  2 + x − 2,   x + 2,   и   90 371 x 90 372 – 1. Может показаться, что LCM является продуктом всех трех, но поскольку x  2 + x − 2 можно разложить на множители как ( x + 2)( x — 1), LCM на самом деле просто ( x + 2)( x — 1). Умножьте на него обе части уравнения. (Не забудьте заключить обе части уравнения в скобки.)

Распределите по обеим частям уравнения:

9 = 3 ( x − 1) + 7 ( x + 2).
Теперь дроби очищены, так что это больше не дробное уравнение; это линейное уравнение. Решите ее, используя обычные методы. Распределите еще раз на правой стороне:

9 = 10 x + 11.
Соберите постоянные члены в левой части:

−2 = 10 x .
Разделите обе части на 10. Это дает решение:

х = −1/5.
Проверьте его, подставив обратно в исходное уравнение. Это дает -25/6 = -25/6, так что решение проверено.


Пример 3: Цель этого примера — проиллюстрировать решение, которое должно быть отклонено, потому что оно вызывает деление на ноль . Уравнение идентично один в предыдущем примере, за исключением того, что он отличается знаком одного термина. Решите это дробное уравнение для x :

Решение: Сравните каждый шаг здесь с соответствующим шагом в приведенном выше примере. Умножьте обе части уравнения на LCM, что снова равно ( х + 2)( х — 1):

Распределите по обеим частям уравнения:

9 = −3 ( x − 1) + 7 ( x + 2).