Сокращение дробей, правило и примеры сокращения дробей. Арифметические действия над десятичными дробями. Приведение обыкновенных дробей к несократимому виду
Перед нами (см. видеоурок) одно целое яблоко. Если мы его разрежем на две равные части, то получим две дольки, каждая из которых равна одной второй всего яблока. То есть если всё яблоко - это "один", то одна долька - это "одна вторая".
А теперь разрежем такое же яблоко на четыре равные части. И здесь уже одна долька будет равна одной четвертой всего яблока. А две дольки? Две четвертых.
И вот что интересно - две четвертых яблока - это ведь столько же, сколько и одна вторая такого же яблока. И здесь, и здесь мы получили половину яблока. А это значит, что "одна вторая" равно "две четвертых".
А что было бы, если бы мы разрезали такое же яблоко на шесть равных частей и взяли бы три из них. Три дольки из шести - это то же половина яблока. Значит "три шестых" равно одной второй и двум четвертым. И так далее.
А чем отличаются все такие дроби? Смотрите: если мы числитель и знаменатель дроби "одна вторая" умножим на число два, то получим дробь "две четвертых", а если числитель и знаменатель дроби "одна вторая" умножим на три, то получим равную ей дробь "три шестых". И вообще на какое бы число (кроме нуля) мы не умножили числитель и знаменатель любой дроби, мы всегда получим дробь, равную исходной. Это и есть основное свойство дроби . Оно очень важное и на его основе выполняются практически все действия с дробями!
Итак, давайте сформулируем основное свойство дроби еще раз: "Если числитель и знаменатель дроби умножить (либо же разделить) на одно и то же число, то исходная дробь не изменится" . Важный момент здесь - умножать или делить на какое-то число мы должны и числитель и знаменатель одновременно! При этом дробь изменится только внешне, но она останется равной той дроби, которая у нас была изначально.
Зачем нам всё это нужно? Основное свойство дроби оказывается очень полезным при решении множества заданий, содержащих дроби. В частности, совсем не обойтись без этого свойства при сокращении дробей.
Сокращение дробей применяется для того, чтобы сделать дробь проще. Вообще сокращение дроби - это деление её числителя и знаменателя на одно и то же число. Согласно основному свойству дроби мы имеем право делить числитель и знаменатель одновременно на одно и то же число. И если есть такое число, на которое делится и числитель и знаменатель, то после этого деления дробь, несомненно станет проще.
Например, перед нами дробь "шестнадцать пятьдесят вторых". И 16, и 52 делятся на 4. Вот и делим. Получаем "четыре... тринадцатых". Стала дробь проще? Конечно. Вот для этого и применяется сокращение дробей.
"Ну это все легко, а бывают же примеры и куда сложнее" - скажете вы. Соглашусь с вами. Но правило есть одно и оно подходит для всех примеров. Вот, например, дробь "тысяча сто семьдесят четыре тысячи четыреста десятых". Её тоже можно упростить. Для этого необходимо сократить её на самое большое из чисел, на которые делятся одновременно и числитель, и знаменатель. Но что это за число? Сложно сказать. В таких случаях мы можем сокращать дробь в несколько этапов. Очевидно, что и 1170, и 4410 делятся на 2. Вот и делим... Получаем: 585 и 2205. Видно, что эти оба числа делятся на 5. Делим... Осталось 117 и 441. Уже дробь выглядит проще. Но и это еще не все. Оба этих числа делятся на три. И получится: 39 и 147... И еще раз можно поделить на 3... В итоге получили "тринадцать сорок девятых". Больше сокращать не можем.
Теперь смотрите: мы разделили и числитель, и знаменатель дроби "тысяча сто семьдесят четыре тысячи четыреста десятых" сначала на два, затем на пять, а потом на 3 и еще раз на 3. И получили дробь "тринадцать сорок девятых". Но два умножить на пять умножить на три и умножить на три - это 90. И если бы мы сразу нашу дробь сократили на 90, то получили бы "тринадцать сорок девятых". Но мы же не знали, что 90 и есть то самое большое число, на которое делится одновременно и числитель и знаменатель нашей дроби... Таким образом, дробь можно либо сразу сократить на самое большое из возможных чисел, либо постепенно сокращать несколько раз, пока это возможно.
Второй вариант - это запасной выход для случая, когда мы не знаем самого большого числа, на которое делится и числитель, и знаменатель одновременно. Но иногда бывает сложно сказать, делится ли числитель и знаменатель хоть на какое-то общее число. Вот, например, когда я сказал, что и 117, и 441 делятся на 3, было ли для вас этот момент так же очевиден? Если нет, значит вы забыли признаки делимости. Сейчас мы их вспомним, и у вас с этим проблем не будет:
Итак, любое число делится нацело на 2, если последняя цифра этого числа делится на 2 (то есть, если число четное);
Любое число делится нацело на 3, если сумма цифр данного числа делится на 3 (например, число 137961 делится на три, так как 1+3+7+9+6+1=27, а 27, знаем из таблицы умножения, делится на три);
Любое число делится нацело на 4 - если число, состоящее из двух последних цифр, делится на 4, или эти две цифры - нули (например, 13516делится на 4, так как 16 делится на 4; или же 12500 - так же делится на 4, так как две последние цифры нули);
Любое число делится нацело на 5, если число заканчивается на 5 или 0 (здесь все понятно);
Любое число делится нацело на 6, если число делится одновременно на 3 (по сумме цифр) и на 2 (по последней цифре);
И любое число делится нацело на 9, если сумма цифр делится на 9 (аналогично признаку делимости на 3).
Запомните эти признаки, и тогда с сокращением дробей у вас не будет никаких проблем!
Ну а теперь давайте на примере закрепим все то, о чем мы сейчас говорили.
Например, нам необходимо сократить дробь "сто шестьдесят одна сорок вторая". То что эта дробь неправильная пусть вас не пугает; помните, мы говорили, что все действия с правильными, а также неправильными дробями выполняются одинаково.
Итак, сказать сразу на какое самое большое число делится и 161, и 42 сложно. Поэтому начнем по порядку. На что делится 161? Хотя постойте. Зачем нам перебирать все числа, на которые делится 161? Гораздо проще начать с меньшего числа - сорока двух. Ведь, если сорок два на какое-то число не делится, то зачем проверять, делится ли на него 161? Отлично. Поэтому начинаем с сорока двух. Сразу видим, что оно делится на 2, но на два не делится 161. Идем дальше. 42 делится на 3, так как 4+2=6, а 6 делится на 3. Но 161 не делится на 3. Дальше. 42 не делится на 4, не делится на 5, но делится на 6. А 161? Оно не делится на 6. Далее: 42 делится на 7 (это мы знаем из таблицы умножения) и получится 6. А вот 161 на 7 делится? Поскольку признака деления на семь мы не знаем, то будем проверять. Делим в столбик 161 на 7... Берем по 2. 16-14=2... и 1 сносим... берем по 3... ноль... получили 23... Таким образом, сократили нашу дробь на 7 и получили дробь "двадцать три шестых". Её уже ни на что сократить не получится.
Преобразуем эту дробь в смешанное число.
Двадцать три разделим на шесть. Получим 3 целых и 5 в остатке. То есть "три целых пять шестых". Вот и всё.
Долей единицы и представляется в виде \frac{a}{b} .
Числитель дроби (a) — число, находящееся над чертой дроби и показывающее количество долей, на которые была поделена единица.
Знаменатель дроби (b) — число, находящееся под чертой дроби и показывающее на сколько долей поделили единицу.
Скрыть Показать
Основное свойство дроби
Если ad=bc , то две дроби \frac{a}{b} и \frac{c}{d} считаются равными. К примеру, равными будут дроби \frac35 и \frac{9}{15} , так как 3 \cdot 15 = 15 \cdot 9 , \frac{12}{7} и \frac{24}{14} , так как 12 \cdot 14 = 7 \cdot 24 .
Из определения равенства дробей следует, что равными будут дроби \frac{a}{b} и \frac{am}{bm} , так как a(bm)=b(am) — наглядный пример применения сочетательного и переместительного свойств умножения натуральных чисел в действии.
Значит \frac{a}{b} = \frac{am}{bm} — так выглядит основное свойство дроби .
Другими словами, мы получим дробь, равную данной, умножив или разделив числитель и знаменатель исходной дроби на одно и то же натуральное число.
Сокращение дроби — это процесс замены дроби, при котором новая дробь получается равной исходной, но с меньшим числителем и знаменателем.
Сокращать дроби принято, опираясь на основное свойство дроби.
Например, \frac{45}{60}=\frac{15}{20} (числитель и знаменатель делится на число 3 ); полученную дробь снова можно сократить, разделив на 5 , то есть \frac{15}{20}=\frac 34 .
Несократимая дробь — это дробь вида \frac 34 , где числитель и знаменатель являются взаимно простыми числами. Основная цель сокращения дроби — сделать дробь несократимой.
Приведение дробей к общему знаменателю
Возьмем в качестве примера две дроби: \frac{2}{3} и \frac{5}{8} с разными знаменателями 3 и 8 . Для того, чтобы привести данные дроби к общему знаменателю и сначала перемножим числитель и знаменатель дроби \frac{2}{3} на 8 . Получаем следующий результат: \frac{2 \cdot 8}{3 \cdot 8} = \frac{16}{24} . Затем умножаем числитель и знаменатель дроби \frac{5}{8} на 3 . Получаем в итоге: \frac{5 \cdot 3}{8 \cdot 3} = \frac{15}{24} . Итак, исходные дроби приведены к общему знаменателю 24 .
Арифметические действия над обыкновенными дробями
Сложение обыкновенных дробей
а) При одинаковых знаменателях числитель первой дроби складывают с числителем второй дроби, оставляя знаменатель прежним. Как видно на примере:
\frac{a}{b}+\frac{c}{b}=\frac{a+c}{b} ;
б) При разных знаменателях дроби сначала приводят к общему знаменателю, а затем выполняют сложение числителей по правилу а) :
\frac{7}{3}+\frac{1}{4}=\frac{7 \cdot 4}{3}+\frac{1 \cdot 3}{4}=\frac{28}{12}+\frac{3}{12}=\frac{31}{12} .
Вычитание обыкновенных дробей
а) При одинаковых знаменателях из числителя первой дроби вычитают числитель второй дроби, оставляя знаменатель прежним:
\frac{a}{b}-\frac{c}{b}=\frac{a-c}{b} ;
б) Если же знаменатели дробей различны, то сначала дроби приводят к общему знаменателю, а затем повторяют действия как в пункте а) .
Умножение обыкновенных дробей
Умножение дробей подчиняется следующему правилу:
\frac{a}{b} \cdot \frac{c}{d}=\frac{a \cdot c}{b \cdot d} ,
то есть перемножают отдельно числители и знаменатели.
Например:
\frac{3}{5} \cdot \frac{4}{8} = \frac{3 \cdot 4}{5 \cdot 8}=\frac{12}{40} .
Деление обыкновенных дробей
Деление дробей производят следующим способом:
\frac{a}{b} : \frac{c}{d}= \frac{ad}{bc} ,
то есть дробь \frac{a}{b} умножается на дробь \frac{d}{c} .
Пример: \frac{7}{2} : \frac{1}{8}=\frac{7}{2} \cdot \frac{8}{1}=\frac{7 \cdot 8}{2 \cdot 1}=\frac{56}{2} .
Взаимно обратные числа
Если ab=1 , то число b является обратным числом для числа a .
Пример: для числа 9 обратным является \frac{1}{9} , так как 9 \cdot \frac{1}{9}=1 , для числа 5 — \frac{1}{5} , так как 5 \cdot \frac{1}{5}=1 .
Десятичные дроби
Десятичной дробью называется правильная дробь, знаменатель которой равен 10, 1000, 10\,000, ..., 10^n .
Например: \frac{6}{10}=0,6;\enspace \frac{44}{1000}=0,044 .
Таким же способом пишутся неправильные со знаменателем 10^n или смешанные числа.
Например: 5\frac{1}{10}=5,1;\enspace \frac{763}{100}=7\frac{63}{100}=7,63 .
В виде десятичной дроби представляется любая обыкновенная дробь со знаменателем, который является делителем некой степени числа 10 .
Пример: 5 — делитель числа 100 , поэтому дробь \frac{1}{5}=\frac{1 \cdot 20}{5 \cdot 20}=\frac{20}{100}=0,2 .
Арифметические действия над десятичными дробями
Сложение десятичных дробей
Для сложения двух десятичных дробей, нужно их расположить так, чтобы друг под другом оказались одинаковые разряды и запятая под запятой, а затем выполнить сложение дробей как обычных чисел.
Вычитание десятичных дробей
Выполняется аналогично сложению.
Умножение десятичных дробей
При умножении десятичных чисел достаточно перемножить заданные числа, не обращая внимания на запятые (как натуральные числа), а в полученном ответе запятой справа отделяется столько цифр, сколько их стоит после запятой в обоих множителях суммарно.
Давайте выполним умножение 2,7 на 1,3 . Имеем 27 \cdot 13=351 . Отделяем справа две цифры запятой (у первого и второго числа — одна цифра после запятой; 1+1=2 ). В итоге получаем 2,7 \cdot 1,3=3,51 .
Если в полученном результате получается меньше цифр, чем надо отделить запятой, то впереди пишут недостающие нули, например:
Для умножения на 10 , 100 , 1000 , надо в десятичной дроби перенести запятую на 1 , 2 , 3 цифры вправо (в случае необходимости справа приписывается определенное число нулей).
Например: 1,47 \cdot 10\,000 = 14 700 .
Деление десятичных дробей
Деление десятичной дроби на натуральное число производят также, как и деление натурального числа на натуральное. Запятая в частном ставится после того, как закончено деление целой части.
Если целая часть делимого меньше делителя, то в ответе получается нуль целых, например:
.png)
Рассмотрим деление десятичной дроби на десятичную. Пусть нужно разделить 2,576 на 1,12 . Первым делом, умножим делимое и делитель дроби на 100 , то есть перенесем запятую вправо в делимом и делителе на столько знаков, сколько их стоит в делителе после запятой (в данном примере на две). Затем нужно выполнить деление дроби 257,6 на натуральное число 112 , то есть задача сводится к уже рассмотренному случаю:
.png)
Бывает так, что не всегда получается конечная десятичная дробь при делении одного числа на другое. В результате получается бесконечная десятичная дробь. В таких случаях переходят к обыкновенным дробям.
2,8: 0,09= \frac{28}{10} : \frac {9}{100}= \frac{28 \cdot 100}{10 \cdot 9}=\frac{280}{9}=31 \frac{1}{9} .
Данная статья продолжает тему преобразования алгебраических дробей: рассмотрим такое действие как сокращение алгебраических дробей. Дадим определение самому термину, сформулируем правило сокращения и разберем практические примеры.
Yandex.RTB R-A-339285-1
Смысл сокращения алгебраической дроби
В материалах об обыкновенной дроби мы рассматривали ее сокращение. Мы определили сокращение обыкновенной дроби как деление ее числителя и знаменателя на общий множитель.
Сокращение алгебраической дроби представляет собой аналогичное действие.
Определение 1
Сокращение алгебраической дроби – это деление ее числителя и знаменателя на общий множитель. При этом, в отличие от сокращения обыкновенной дроби (общим знаменателем может быть только число), общим множителем числителя и знаменателя алгебраической дроби может служить многочлен, в частности, одночлен или число.
К примеру, алгебраическая дробь 3 · x 2 + 6 · x · y 6 · x 3 · y + 12 · x 2 · y 2 может быть сокращена на число 3 , в итоге получим: x 2 + 2 · x · y 6 · x 3 · y + 12 · x 2 · y 2 . Эту же дробь мы можем сократить на переменную х, и это даст нам выражение 3 · x + 6 · y 6 · x 2 · y + 12 · x · y 2 . Также заданную дробь возможно сократить на одночлен 3 · x или любой из многочленов x + 2 · y , 3 · x + 6 · y , x 2 + 2 · x · y или 3 · x 2 + 6 · x · y .
Конечной целью сокращения алгебраической дроби является дробь более простого вида, в лучшем случае – несократимая дробь.
Все ли алгебраические дроби подлежат сокращению?
Опять же из материалов об обыкновенных дробях мы знаем, что существуют сократимые и несократимые дроби. Несократимые – это дроби, не имеющие общих множителей числителя и знаменателя, отличных от 1 .
С алгебраическими дробями все так же: они могут иметь общие множители числителя и знаменателя, могут и не иметь. Наличие общих множителей позволяет упростить исходную дробь посредством сокращения. Когда общих множителей нет, оптимизировать заданную дробь способом сокращения невозможно.
В общих случаях по заданному виду дроби довольно сложно понять, подлежит ли она сокращению. Конечно, в некоторых случаях наличие общего множителя числителя и знаменателя очевидно. Например, в алгебраической дроби 3 · x 2 3 · y совершенно понятно, что общим множителем является число 3 .
В дроби - x · y 5 · x · y · z 3 также мы сразу понимаем, что сократить ее возможно на х, или y , или на х · y . И все же гораздо чаще встречаются примеры алгебраических дробей, когда общий множитель числителя и знаменателя не так просто увидеть, а еще чаще – он попросту отсутствует.
Например, дробь x 3 - 1 x 2 - 1 мы можем сократить на х - 1 , при этом указанный общий множитель в записи отсутствует. А вот дробь x 3 - x 2 + x - 1 x 3 + x 2 + 4 · x + 4 подвергнуть действию сокращения невозможно, поскольку числитель и знаменатель не имеют общего множителя.
Таким образом, вопрос выяснения сократимости алгебраической дроби не так прост, и зачастую проще работать с дробью заданного вида, чем пытаться выяснить, сократима ли она. При этом имеют место такие преобразования, которые в частных случаях позволяют определить общий множитель числителя и знаменателя или сделать вывод о несократимости дроби. Разберем детально этот вопрос в следующем пункте статьи.
Правило сокращения алгебраических дробей
Правило сокращения алгебраических дробей состоит из двух последовательных действий:
- нахождение общих множителей числителя и знаменателя;
- в случае нахождения таковых осуществление непосредственно действия сокращения дроби.
Самым удобным методом отыскания общих знаменателей является разложение на множители многочленов, имеющихся в числителе и знаменателе заданной алгебраической дроби. Это позволяет сразу наглядно увидеть наличие или отсутствие общих множителей.
Само действие сокращения алгебраической дроби базируется на основном свойстве алгебраической дроби, выражаемой равенством undefined , где a , b , c – некие многочлены, причем b и c – ненулевые. Первым шагом дробь приводится к виду a · c b · c , в котором мы сразу замечаем общий множитель c . Вторым шагом – выполняем сокращение, т.е. переход к дроби вида a b .
Характерные примеры
Несмотря на некоторую очевидность, уточним про частный случай, когда числитель и знаменатель алгебраической дроби равны. Подобные дроби тождественно равны 1 на всей ОДЗ переменных этой дроби:
5 5 = 1 ; - 2 3 - 2 3 = 1 ; x x = 1 ; - 3 , 2 · x 3 - 3 , 2 · x 3 = 1 ; 1 2 · x - x 2 · y 1 2 · x - x 2 · y ;
Поскольку обыкновенные дроби являются частным случаем алгебраических дробей, напомним, как осуществляется их сокращение. Натуральные числа, записанные в числителе и знаменателе, раскладываются на простые множители, затем общие множители сокращаются (если таковые имеются).
К примеру, 24 1260 = 2 · 2 · 2 · 3 2 · 2 · 3 · 3 · 5 · 7 = 2 3 · 5 · 7 = 2 105
Произведение простых одинаковых множителей возможно записать как степени, и в процессе сокращения дроби использовать свойство деления степеней с одинаковыми основаниями. Тогда вышеуказанное решение было бы таким:
24 1260 = 2 3 · 3 2 2 · 3 2 · 5 · 7 = 2 3 - 2 3 2 - 1 · 5 · 7 = 2 105
(числитель и знаменатель разделены на общий множитель 2 2 · 3 ). Или для наглядности, опираясь на свойства умножения и деления, решению дадим такой вид:
24 1260 = 2 3 · 3 2 2 · 3 2 · 5 · 7 = 2 3 2 2 · 3 3 2 · 1 5 · 7 = 2 1 · 1 3 · 1 35 = 2 105
По аналогии осуществляется сокращение алгебраических дробей, у которых в числителе и знаменателе имеются одночлены с целыми коэффициентами.
Пример 1
Задана алгебраическая дробь - 27 · a 5 · b 2 · c · z 6 · a 2 · b 2 · c 7 · z . Необходимо произвести ее сокращение.
Решение
Возможно записать числитель и знаменатель заданной дроби как произведение простых множителей и переменных, после чего осуществить сокращение:
27 · a 5 · b 2 · c · z 6 · a 2 · b 2 · c 7 · z = - 3 · 3 · 3 · a · a · a · a · a · b · b · c · z 2 · 3 · a · a · b · b · c · c · c · c · c · c · c · z = = - 3 · 3 · a · a · a 2 · c · c · c · c · c · c = - 9 · a 3 2 · c 6
Однако, более рациональным способом будет запись решения в виде выражения со степенями:
27 · a 5 · b 2 · c · z 6 · a 2 · b 2 · c 7 · z = - 3 3 · a 5 · b 2 · c · z 2 · 3 · a 2 · b 2 · c 7 · z = - 3 3 2 · 3 · a 5 a 2 · b 2 b 2 · c c 7 · z z = = - 3 3 - 1 2 · a 5 - 2 1 · 1 · 1 c 7 - 1 · 1 = · - 3 2 · a 3 2 · c 6 = · - 9 · a 3 2 · c 6 .
Ответ: - 27 · a 5 · b 2 · c · z 6 · a 2 · b 2 · c 7 · z = - 9 · a 3 2 · c 6
Когда в числителе и знаменателе алгебраической дроби имеются дробные числовые коэффициенты, возможно два пути дальнейших действий: или отдельно осуществить деление этих дробных коэффициентов, или предварительно избавиться от дробных коэффициентов, умножив числитель и знаменатель на некое натуральное число. Последнее преобразование проводится в силу основного свойства алгебраической дроби (про него можно почитать в статье «Приведение алгебраической дроби к новому знаменателю»).
Пример 2
Задана дробь 2 5 · x 0 , 3 · x 3 . Необходимо выполнить ее сокращение.
Решение
Возможно сократить дробь таким образом:
2 5 · x 0 , 3 · x 3 = 2 5 3 10 · x x 3 = 4 3 · 1 x 2 = 4 3 · x 2
Попробуем решить задачу иначе, предварительно избавившись от дробных коэффициентов – умножим числитель и знаменатель на наименьшее общее кратное знаменателей этих коэффициентов, т.е. на НОК (5 , 10) = 10 . Тогда получим:
2 5 · x 0 , 3 · x 3 = 10 · 2 5 · x 10 · 0 , 3 · x 3 = 4 · x 3 · x 3 = 4 3 · x 2 .
Ответ: 2 5 · x 0 , 3 · x 3 = 4 3 · x 2
Когда мы сокращаем алгебраические дроби общего вида, в которых числители и знаменатели могут быть как одночленами, так и многочленами, возможна проблема, когда общий множитель не всегда сразу виден. Или более того, он попросту не существует. Тогда для определения общего множителя или фиксации факта о его отсутствии числитель и знаменатель алгебраической дроби раскладывают на множители.
Пример 3
Задана рациональная дробь 2 · a 2 · b 2 + 28 · a · b 2 + 98 · b 2 a 2 · b 3 - 49 · b 3 . Необходимо ее сократить.
Решение
Разложим на множители многочлены в числителе и знаменателе. Осуществим вынесение за скобки:
2 · a 2 · b 2 + 28 · a · b 2 + 98 · b 2 a 2 · b 3 - 49 · b 3 = 2 · b 2 · (a 2 + 14 · a + 49) b 3 · (a 2 - 49)
Мы видим, что выражение в скобках возможно преобразовать с использованием формул сокращенного умножения:
2 · b 2 · (a 2 + 14 · a + 49) b 3 · (a 2 - 49) = 2 · b 2 · (a + 7) 2 b 3 · (a - 7) · (a + 7)
Хорошо заметно, что возможно сократить дробь на общий множитель b 2 · (a + 7) . Произведем сокращение:
2 · b 2 · (a + 7) 2 b 3 · (a - 7) · (a + 7) = 2 · (a + 7) b · (a - 7) = 2 · a + 14 a · b - 7 · b
Краткое решение без пояснений запишем как цепочку равенств:
2 · a 2 · b 2 + 28 · a · b 2 + 98 · b 2 a 2 · b 3 - 49 · b 3 = 2 · b 2 · (a 2 + 14 a + 49) b 3 · (a 2 - 49) = = 2 · b 2 · (a + 7) 2 b 3 · (a - 7) · (a + 7) = 2 · (a + 7) b · (a - 7) = 2 · a + 14 a · b - 7 · b
Ответ: 2 · a 2 · b 2 + 28 · a · b 2 + 98 · b 2 a 2 · b 3 - 49 · b 3 = 2 · a + 14 a · b - 7 · b .
Случается, что общие множители скрыты числовыми коэффициентами. Тогда при сокращении дробей оптимально числовые множители при старших степенях числителя и знаменателя вынести за скобки.
Пример 4
Дана алгебраическая дробь 1 5 · x - 2 7 · x 3 · y 5 · x 2 · y - 3 1 2 . Необходимо осуществить ее сокращение, если это возможно.
Решение
На первый взгляд у числителя и знаменателя не существует общего знаменателя. Однако, попробуем преобразовать заданную дробь. Вынесем за скобки множитель х в числителе:
1 5 · x - 2 7 · x 3 · y 5 · x 2 · y - 3 1 2 = x · 1 5 - 2 7 · x 2 · y 5 · x 2 · y - 3 1 2
Теперь видна некая схожесть выражения в скобках и выражения в знаменателе за счет x 2 · y . Вынесем за скобку числовые коэффициенты при старших степенях этих многочленов:
x · 1 5 - 2 7 · x 2 · y 5 · x 2 · y - 3 1 2 = x · - 2 7 · - 7 2 · 1 5 + x 2 · y 5 · x 2 · y - 1 5 · 3 1 2 = = - 2 7 · x · - 7 10 + x 2 · y 5 · x 2 · y - 7 10
Теперь становится виден общий множитель, осуществляем сокращение:
2 7 · x · - 7 10 + x 2 · y 5 · x 2 · y - 7 10 = - 2 7 · x 5 = - 2 35 · x
Ответ: 1 5 · x - 2 7 · x 3 · y 5 · x 2 · y - 3 1 2 = - 2 35 · x .
Сделаем акцент на том, что навык сокращения рациональных дробей зависит от умения раскладывать многочлены на множители.
Если вы заметили ошибку в тексте, пожалуйста, выделите её и нажмите Ctrl+Enter
Обладают основным свойством дроби :
Замечание 1
Если числитель и знаменатель дроби будет умножен или разделен на одно и то же натуральное число, то в результате получим дробь, равную исходной:
$\frac{a\cdot n}{b\cdot n}=\frac{a}{b}$
$\frac{a\div n}{b\div n}=\frac{a}{b}$
Пример 1
Пусть дан квадрат, разбитый на $4$ равных части. Если закрасить $2$ из $4$ частей, получим закрашенные $\frac{2}{4}$ всего квадрата. Если посмотреть на данный квадрат, то очевидно, что закрашена ровно его половина, т.е. ${1}{2}$. Таким образом, получаем $\frac{2}{4}=\frac{1}{2}$. Разложим числа $2$ и $4$ на множители:
Подставим эти разложения в равенство:
$\frac{1}{2}=\frac{2}{4}$,
$\frac{1}{2}=\frac{1\cdot 2}{2\cdot 2}$,
$\frac{1}{2}=\frac{2\div 2}{4\div 2}$.
Пример 2
Можно ли получить равную дробь, если и числитель, и знаменатель заданной дроби умножить на $18$, а затем разделить на $3$?
Решение .
Пусть дана некоторая обыкновенная дробь $\frac{a}{b}$. По условию числитель и знаменатель этой дроби умножили на $18$, получили:
$\frac{a\cdot 18}{b\cdot 18}$
$\frac{a\cdot 18}{b\cdot 18}=\frac{a}{b}$
$\frac{a\div 3}{b\div 3}$
Согласно основному свойству дроби:
$\frac{a\div 3}{b\div 3}=\frac{a}{b}$
Таким образом, получили в результате дробь, равную исходной.
Ответ : Можно получить дробь, равную исходной.
Применение основного свойства дроби
Основное свойство дроби чаще всего применяют для:
- приведения дробей к новому знаменателю:
- сокращения дробей.
Приведение дроби к новому знаменателю – замена заданной дроби такой дробью, которая будет ей равна, но иметь больше числитель и больше знаменатель. Для этого числитель и знаменатель дроби умножают на одно и то же натуральное число, в результате чего по основному свойству дроби получают дробь, равную исходной, но с большими числителем и знаменателем.
Сокращение дроби – замена заданной дроби такой дробью, которая будет ей равна, но иметь меньший числитель и меньший знаменатель. Для этого числитель и знаменатель дроби делят на положительный общий делитель числителя и знаменателя, отличный от нуля, в результате чего по основному свойству дроби получают дробь, равную исходной, но с меньшими числителем и знаменателем.
Если разделить (сократить) числитель и знаменатель на их НОД, то в результате получают несократимый вид исходной дроби .
Сокращение дробей
Как известно, обыкновенные дроби делятся на сократимые и несократимые .
Для сокращения дроби нужно выполнить деление и числителя, и знаменателя дроби на их положительный общий делитель, не равный нулю. При сокращении дроби получают новую дробь с меньшим числителем и знаменателем, по основному свойству дроби равную исходной.
Пример 3
Сократить дробь $\frac{15}{25}$.
Решение .
Сократим дробь на $5$ (разделим ее числитель и знаменатель на $5$):
$\frac{15}{25}=\frac{15\div 5}{25\div 5}=\frac{3}{5}$
Ответ : $\frac{15}{25}=\frac{3}{5}$.
Получение несократимой дроби
Чаще всего дробь сокращают для получения несократимой дроби, равной исходной сократимой дроби. Такого результата можно достичь, если разделить и числитель, и знаменатель исходной дроби на их НОД.
$\frac{a\div НОД (a,b)}{b\div НОД (a,b)}$ – несократимая дробь, т.к. согласно свойствам НОД числитель и знаменатель данной дроби – взаимно простые числа.
НОД(a,b) – наибольшее число, на которое можно разделить и числитель, и знаменатель дроби $\frac{a}{b}$. Таким образом, для приведения дроби к несократимому виду необходимо ее числитель и знаменатель разделить на их НОД.
Замечание 2
Правило сокращения дроби: 1. Найти НОД двух чисел, которые стоят в числителе и знаменателе дроби. 2. Выполнить деление числителя и знаменателя дроби на найденный НОД.
Пример 4
Привести дробь $6/36$ к несократимому виду.
Решение .
Сократим данную дробь на НОД$(6,36)=6$, т.к. $36\div 6=6$. Получим:
$\frac{6}{36}=\frac{6\div 6}{36\div 6}=\frac{1}{6}$
Ответ : $\frac{6}{36}=\frac{1}{6}$.
Практически фраза «сократить дробь» подразумевает, что нужно привести дробь к несократимому виду.
