Существует несколько типов иррациональности дроби в знаменателе. Она связана с присутствием в нем алгебраического корня одной либо разных степеней. Дабы избавиться от иррациональности , необходимо исполнить определенные математические действия в зависимости от обстановки.
Инструкция
1. Раньше чем избавиться от иррациональности дроби в знаменателе, следует определить ее тип, и в зависимости от этого продолжать решение. И правда любая иррациональность следует из простого присутствия корней, разные их комбинации и степени полагают различные алгорифмы.
2. Квадратный корень в знаменателе, выражение вида a/?bВведите добавочный множитель, равный?b. Дабы дробь не изменилась, умножать необходимо и числитель, и знаменатель:a/?b ? (a ?b)/b.Пример 1: 10/?3 ? (10 ?3)/3.
3. Присутствие под чертой дроби корня дробной степени вида m/n, причем n>mЭто выражение выглядит дальнейшим образом:a/?(b^m/n).
4. Избавьтесь от сходственной иррациональности также путем ввода множителя, на данный раз больше трудного: b^(n-m)/n, т.е. из показателя степени самого корня необходимо вычесть степень выражения под его знаком. Тогда в знаменателе останется только первая степень:a/(b^m/n) ? a ?(b^(n-m)/n)/b.Пример 2: 5/(4^3/5) ? 5 ?(4^2/5)/4 = 5 ?(16^1/5)/4.
5. Сумма квадратных корнейУмножьте обе составляющих дроби на аналогичную разность. Тогда из иррационального сложения корней знаменатель преобразуется в разность выражений/чисел под знаком корня:a/(?b + ?c) ? a (?b — ?c)/(b — c).Пример 3: 9/(?13 + ?23) ? 9 (?13 — ?23)/(13 — 23) = 9 (?23 — ?13)/10.
6. Сумма/разность кубических корнейВыберите в качестве добавочного множителя неполный квадрат разности, если в знаменателе стоит сумма, и соответственно неполный квадрат суммы для разности корней:a/(?b ± ?c) ? a (?b? ? ?(b c) + ?c?)/ ((?b ± ?c) ?b? ? ?(b c) + ?c?) ?a (?b? ? ?(b c) + ?c?)/(b ± c).Пример 4: 7/(?5 + ?4) ? 7 (?25- ?20 + ?16)/9.
7. Если в задаче присутствует и квадратный и кубический корень, тогда поделите решение на два этапа: ступенчато выведите из знаменателя квадратный корень, а после этого кубический. Делается это по теснее знаменитым вам способам: в первом действии необходимо предпочесть множитель разности/суммы корней, во втором – неполный квадрат суммы/разности.
Совет 2: Как избавиться от иррациональности в знаменателе
Правильная запись дробного числа не содержит иррациональности в знаменателе . Такая запись и легче понимается на вид, следственно при возникновении иррациональности в знаменателе умно от нее избавиться. В этом случае иррациональность может перейти в числитель.
Инструкция
1. Для начала дозволено разглядеть примитивный пример — 1/sqrt(2). Квадратный корень из 2-х — иррациональное число в знаменателе .В этом случае нужно домножить числитель и знаменатель дроби на ее знаменатель. Это обеспечит разумное число в знаменателе . Подлинно, sqrt(2)*sqrt(2) = sqrt(4) = 2. Умножение 2-х идентичных квадратных корней друг на друга даст в результате то, что находится под всем из корней: в данном случае — двойку.В результате: 1/sqrt(2) = (1*sqrt(2))/(sqrt(2)*sqrt(2)) = sqrt(2)/2. Данный алгорифм подходит также к дробям, в знаменателе которых корень умножается на разумное число. Числитель и знаменатель в этом случае надобно умножить на корень, находящийся в знаменателе .Пример: 1/(2*sqrt(3)) = (1*sqrt(3))/(2*sqrt(3)*sqrt(3)) = sqrt(3)/(2*3) = sqrt(3)/6.
2. Безусловно подобно надобно делать, если в знаменателе находится не квадратный корень, а, скажем кубический либо всякий иной степени. Корень в знаменателе необходимо умножать на верно такой же корень, на данный же корень умножать и числитель. Тогда корень перейдет в числитель.
3. В больше трудном случае в знаменателе присутствует сумма либо разность иррационального и разумного числа либо 2-х иррациональных чисел.В случае суммы (разности) 2-х квадратных корней либо квадратного корня и разумного числа дозволено воспользоваться классно знаменитой формулой (x+y)(x-y) = (x^2)-(y^2). Она поможет избавиться от иррациональности в знаменателе . Если в знаменателе разность, то домножать числитель и знаменатель надобно на сумму таких же чисел, если сумма — то на разность. Эта домножаемая сумма либо разность будет именоваться сопряженной к выражению, стоящему в знаменателе .Результат этой схеме отменно виден на примере: 1/(sqrt(2)+1) = (sqrt(2)-1)/(sqrt(2)+1)(sqrt(2)-1) = (sqrt(2)-1)/((sqrt(2)^2)-(1^2)) = (sqrt(2)-1)/(2-1) = sqrt(2)-1.
4. Если в знаменателе присутствует сумма (разность), в которой присутствует корень большей степени, то обстановка становится нетривиальной и освобождение от иррациональности в знаменателе не неизменно допустимо
Совет 3: Как освободиться от иррациональности в знаменателе дроби
Дробь состоит из числителя, расположенного сверху линии, и знаменателя, на тот, что он делится, расположенного внизу. Иррациональным именуется число, которое не может быть представлено в виде дроби с целым числом в числителе и естественным в знаменателе . Такими числами являются, скажем, квадратный корень из 2-х либо пи. Традиционно, когда говорят об иррациональности в знаменателе , подразумевается корень.
Инструкция
1. Избавьтесь от иррациональности умножением на знаменатель. Таким образом иррациональность будет перенесена в числитель. При умножении числителя и знаменателя на одно и то же число, значение дроби не меняется. Воспользуйтесь этим вариантом, если каждый знаменатель представляет собой корень.
2. Умножьте числитель и знаменатель на знаменатель надобное число раз, в зависимости от корня. Если корень квадратный, то один раз.
3. Разглядите пример с квадратным корнем. Возьмите дробь (56-y)/√(x+2). В ней есть числитель (56-y) и иррациональный знаменатель √(x+2), представляющий собой квадратный корень.
4. Умножьте числитель и знаменатель дроби на знаменатель, то есть на √(x+2). Первоначальный пример (56-y)/√(x+2) превратится в ((56-y)*√(x+2))/(√(x+2)*√(x+2)). В результате получится ((56-y)*√(x+2))/(x+2). Сейчас корень находится в числителе, а в знаменателе нет иррациональности.
5. Не неизменно знаменатель дроби каждый находится под корнем. Избавьтесь от иррациональности, воспользовавшись формулой (x+y)*(x-y)=x²-y².
6. Разглядите пример с дробью (56-y)/(√(x+2)-√y). Ее иррациональный знаменатель содержит разницу 2-х квадратных корней. Дополните знаменатель до формулы (x+y)*(x-y).
7. Умножьте знаменатель на сумму корней. Умножьте на то же самое числитель, дабы значение дроби не изменилось. Дробь примет вид ((56-y)*(√(x+2)+√y))/((√(x+2)-√y)*(√(x+2)+√y)).
8. Воспользуйтесь вышеупомянутым свойством (x+y)*(x-y)=x²-y² и освободите знаменатель от иррациональности. В итоге получится ((56-y)*(√(x+2)+√y))/(x+2-y). Сейчас корень находится в числителе, а знаменатель избавился от иррациональности.
9. В трудных случаях повторяйте оба этих варианта, применяя по необходимости. Учтите, что не неизменно допустимо избавиться от иррациональности в знаменателе .
Алгебраическая дробь - это выражение вида А/В, где буквы А и В обозначают всякие числовые либо буквенные выражения. Нередко числитель и знаменатель в алгебраических дробях имеют массивный вид, но действия с такими дробями следует делать по тем же правилам, что и действия с обычными, где числитель и знаменатель - целые позитивные числа.
Инструкция
1. Если даны смешанные дроби , переведите их в неправильные (дробь, в которой числитель огромнее знаменателя): умножьте знаменатель на целую часть и прибавьте числитель. Так число 2 1/3 превратится в 7/3. Для этого 3 умножают на 2 и прибавляют единицу.
2. Если нужно перевести десятичную дробь в неправильную, то представьте ее как деление числа без запятой на единицу со столькими нулями, сколько чисел стоит позже запятой. Скажем, число 2,5 представьте как 25/10 (если сократить, то получится 5/2), а число 3,61 — как 361/100. Оперировать с неправильными дробями нередко легче, чем со смешанными либо десятичными.
3. Если дроби имеют идентичные знаменатели, а вам нужно их сложить, то примитивно сложите числители; знаменатели остаются без изменений.
4. При необходимости произвести вычитание дробей с идентичными знаменателями из числителя первой дроби вычтите числитель 2-й дроби. Знаменатели при этом также не меняются.
5. Если нужно сложить дроби либо вычесть одну дробь из иной, а они имеют различные знаменатели, приведите дроби к всеобщему знаменателю. Для этого обнаружьте число, которое будет наименьшим всеобщим кратным (НОК) обоим знаменателям либо нескольким, если дробей огромнее 2-х. НОК - это число, которое разделится на знаменатели всех данных дробей. К примеру, для 2 и 5 это число 10.
6. Позже знака «равно» проведите горизонтальную черту и запишите в знаменатель это число (НОК). Проставьте к всему слагаемому добавочные множители - то число, на которое нужно домножить и числитель, и знаменатель, дабы получить НОК. Ступенчато умножайте числители на добавочные множители, сберегая знак сложения либо вычитания.
7. Посчитайте итог, сократите его при необходимости либо выделите целую часть. Для примера — нужно сложить? и?. НОК для обеих дробей - 12. Тогда добавочный множитель к первой дроби - 4, ко 2-й - 3. Итого: ?+?=(1·4+1·3)/12=7/12.
8. Если дан пример на умножение, перемножьте между собой числители (это будет числитель итога) и знаменатели (получится знаменатель итога). В этом случае к всеобщему знаменателю их приводить не нужно.
9. Дабы поделить дробь на дробь, нужно опрокинуть вторую дробь «вверх ногами» и перемножить дроби. То есть а/b: с/d = a/b · d/c.
10. Раскладывайте числитель и знаменатель на множители, если это требуется. Скажем, переносите всеобщий множитель за скобку либо раскладывайте по формулам сокращённого умножения, дабы после этого дозволено было при необходимости сократить числитель и знаменатель на НОД — минимальный всеобщий делитель.
Обратите внимание!
Числа складывайте с числами, буквы одного рода с буквами того же рода. Скажем, невозможно сложить 3a и 4b, значит в числителе так и останется их сумма либо разность - 3a±4b.
В быту почаще каждого встречаются не настоящие числа: 1, 2, 3, 4 и т.д. (5 кг. картофеля), а дробные, нецелые числа (5,4 кг лука). Множество из них представлены в виде десятичных дробей. Но десятичную дробь представить в виде дроби довольно легко.
Инструкция
1. Скажем, дано число «0,12». Если не уменьшать эту десятичную дробь и представить ее так, как есть, то выглядеть она будет так: 12/100 («двенадцать сотых»). Дабы избавиться от сотни в знаменателе, надобно и числитель, и знаменатель поделить на такое число, которое делит их на целые числа. Это число 4. Тогда, поделив числитель и знаменатель, получается число: 3/25.
2. Если рассматривать больше бытовую обстановку, то зачастую на ценнике у продуктов видно, что вес его составляет, к примеру, 0,478 кг либо пр. Такое число тоже легко представить в виде дроби :478/1000 = 239/500. Дробь эта довольно уродливая, и если бы была вероятность, то эту десятичную дробь дозволено было бы уменьшать и дальше. И все тем же способом: подбора числа, которое делит как числитель, так и знаменатель. Это число именуется наибольшим всеобщим множителем. «Наибольшим» множитель назван потому, что значительно комфортнее и числитель, и знаменатель сразу поделить на 4 (как в первом примере), чем разделять двукратно на 2.
Видео по теме
Десятичная дробь — разновидность дроби , у которой в знаменателе есть «круглое» число: 10, 100, 1000 и т.д., Скажем, дробь 5/10 имеет десятичную запись 0,5. Исходя из этого тезиса, дробь дозволено представить в виде десятичной дроби .
Инструкция
1. Возможен, нужно представить в виде десятичной дробь 18/25.Вначале надобно сделать так, дабы в знаменателе возникло одно из «круглых» чисел: 100, 1000 и т.д. Для этого надобно знаменатель умножить на 4. Но на 4 понадобится умножить и числитель, и знаменатель.
2. Умножив числитель и знаменатель дроби 18/25 на 4, получается 72/100. Записывается эта дробь в десятичном виде так: 0,72.
При делении 2-х десятичных дробей, когда под рукой не оказывается калькулятора, многие испытывают некоторые затруднения. На самом деле здесь нет ничего трудного. Десятичные дроби именуются таковыми, если в их знаменателе число, кратное 10. Как водится, такие числа записываются в одну строчку и имеют запятую, отделяющую дробную часть от целой. Видимо по причине наличия дробной части, которая к тому же отличается числом знаков позже запятой, многим не ясно, как изготавливать без калькулятора математические действия с такими числами.
Вам понадобится
- лист бумаги, карандаш
Инструкция
1. Выходит, для того, дабы поделить одну десятичную дробь на иную, надобно посмотреть на оба числа и определить, у какого из них огромнее знаков позже запятой. Умножаем оба числа на число, кратное 10, т.е. 10, 1000 либо 100000, число нулей в котором равно большему числу знаков позже запятой одного из 2-х наших начальных чисел. Сейчас обе десятичные дроби превратились в обычные целые числа. Берем лист бумаги с карандашом и разделяем два получившихся числа «уголком». Получаем итог.
2. Скажем, нам надобно поделить число 7,456 на 0,43. Первое число имеет огромнее знаков позже запятой (3 знака), следственно умножаем оба числа не 1000 и получаем два примитивных целых числа: 7456 и 430. Сейчас разделяем «уголком» 7456 на 430 и получаем, что, если 7,456 поделить 0,43 выйдет приблизительно 17,3.
3. Существует еще один метод деления. Записываем десятичные дроби в виде примитивных дробей с числителем и знаменателем, для нашего случая это 7456/1000 и 43/100. Позже этого записываем выражение для деления 2-х примитивных дробей:7456*100/1000*43,после этого уменьшаем десятки, получаем:7456/10*43 = 7456/430В финальном выводе вновь получаем деление 2-х примитивных чисел 7456 и 430, которое дозволено произвести «уголком».
Видео по теме
Полезный совет
Таким образом, способ деления десятичных дробей заключается к приведению их к целым числам с поддержкой умножения всякого из них на одно и то же число. Выполнение операций с целыми числами, как водится, не вызывает ни у кого сложностей.
Видео по теме
Конспект урока
в 8 классе
по теме
«Освобождение от иррациональности в знаменателе»
Провела: учитель математики
Темирова Виктория Георгиевна
Тема: Освобождение от иррациональности в знаменателе дроби.
Цели:
Повторить преобразование выражений, содержащих квадратный корень, с использованием формул сокращенного умножения.
Выработать алгоритм освобождения от иррациональности в знаменателе дроби.
Развивать логическое мышление, умения применять полученные знания по теме при выполнении самостоятельной работы, развивать терминологическую речь и коммуникативные навыки.
Воспитывать: прививать культуру общения - умение слушать, ясно и четко излагать свои мысли, критически оценивать приводимые аргументы, уважительно относиться к мнению собеседника; воспитывать наблюдательность, внимание, инициативу, доброжелательность.
Оборудование: проектор, экран, карта знаний, карточки для устного счета, девиз на плакате
Ход урока.
Организация урока. (Здравствуйте, ребята. Меня зовут … Я учитель математики Тюльпанской ООШ и сегодня урок в вашем классе проведу я)
Если что- нибудь у вас не получится, Давайте вместе будем стараться,
не нужно переживать и мучиться чтобы с работой на уроке справиться.
Психологический тренинг . А чтобы все получилось, мы сейчас проведем короткий тренинг
-Потрите мочки ушей, чтобы хорошо слышать
-Потрите виски, чтобы хорошо думать
-Потрите лоб, чтобы открылся третий глаз
-Потрите переносицу, чтобы хорошо видеть
-Потрите ладоши, чтобы активизировать все центры вашего мозга.
А теперь, запишите число, классная работа.
На уроке я вам предлагаю поработать под девизом: « Книга – книгой, а мозгами двигай».
Устный счет
1.Вынести множитель из-под корня:
2. Внести множитель под корень:
Сообщение темы и цели урока
Как вы думаете, над какой темой мы сегодня будем работать?
Сегодня на уроке мы будем изучать тему: «Освобождение от иррациональности в знаменателе дроби».
Заполните карты знаний, лежащие у вас на столе только две первые колонки. Третью колонку заполните в течение урока, когда поймете, что вы узнали новое или научились чему- то новому. (2 мин)
Изучение новой темы
Назовите основное свойство дроби? Учитель вывешивает плакат на доске:
.
Ставиться проблема
:
Если знаменатель алгебраической дроби содержит знак квадратного корня, то обычно говорят, что в знаменателе содержится иррациональность. Какое выражение проще вычислить: 
или 
? Почему? (Потому, что делить на рациональное число проще, чем на иррациональное.)
Как освободиться от иррациональности в знаменателе? (обсуждение)
Попробуем освободиться от иррациональности в знаменателе в следующих примерах:
а)
; в)
; г)
. Для этого обратимся к заданию 4.
На какое выражение нужно умножить знаменатель дроби, чтобы корни «исчезли»? А для того чтобы дробь не изменилась, что нужно сделать? Получаем следующую запись решения (плакат).
а)=
; б)=
; в)=
Сделаем вывод.
Преобразование, при котором в знаменателе дроби исчезают корни, называют освобождением от иррациональности в знаменателе. Мы увидели два основных приема освобождения от иррациональности в знаменателе: Сделайте вывод
Выражения
и
называют сопряженными выражениями.
Закрепление изученной темы.
Устная работа. (демонстрационные карточки)
Назовите множитель, который освободит знаменатель от иррациональности:
3.ФИЗМИНУТКА (здоровье сберегающие технологии для глаз – слайд.)
4.Самостоятельная работа
По разноуровневым карточкам
1-в: 
2-в: 
Рефлексия.
Продолжите фразу:
Самым сложным на уроке было…
Какую проблему ставили на уроке?
Удалось ли нам её решить?
Домашнее задание.
№ №374(2 стр), № 352.
Спасибо за урок!
Приложение.
а)=;
в)=
г)=
Продолжите фразу:
Самым сложным на уроке было…
Самым интересным при работе для меня было…
Самым неожиданным для меня было…
При изучении преобразований иррационального выражения очень важным является вопрос о том, как освободиться от иррациональности в знаменателе дроби. Целью этой статьи является объяснение этого действия на конкретных примерах задач. В первом пункте мы рассмотрим основные правила данного преобразования, а во втором – характерные примеры с подробными пояснениями.
Yandex.RTB R-A-339285-1
Понятие освобождения от иррациональности в знаменателе
Начнем с пояснения, в чем вообще заключается смысл такого преобразования. Для этого вспомним следующие положения.
Об иррациональности в знаменателе дроби можно говорить в том случае, если там присутствует радикал, он же знак корня. Числа, которые записаны при помощи такого знака, часто относятся к числу иррациональных. Примерами могут быть 1 2 , - 2 x + 3 , x + y x - 2 · x · y + 1 , 11 7 - 5 . К дробям с иррациональными знаменателями также относятся те, что имеют там знаки корней различной степени (квадратный, кубический и т.д.), например, 3 4 3 , 1 x + x · y 4 + y . Избавляться от иррациональности следует для упрощения выражения и облегчения дальнейших вычислений. Сформулируем основное определение:
Определение 1
Освободиться от иррациональности в знаменателе дроби – значит преобразовать ее, заменив на тождественно равную дробь, в знаменателе которой не содержится корней и степеней.
Такое действие может называться освобождением или избавлением от иррациональности, смысл при этом остается тем же. Так, переход от 1 2 к 2 2 , т.е. к дроби с равным значением без знака корня в знаменателе и будет нужным нам действием. Приведем еще один пример: у нас есть дробь x x - y . Проведем необходимые преобразования и получим тождественно равную ей дробь x · x + y x - y , освободившись от иррациональности в знаменателе.
После формулировки определения мы можем переходить непосредственно к изучению последовательности действий, которые нужно выполнить для такого преобразования.
Основные действия для избавления от иррациональности в знаменателе дроби
Для освобождения от корней нужно провести два последовательных преобразования дроби: умножить обе части дроби на число, отличное от нуля, а затем преобразовать выражение, получившееся в знаменателе. Рассмотрим основные случаи.
В наиболее простом случае можно обойтись преобразованием знаменателя. Например, мы можем взять дробь со знаменателем, равным корню из 9 . Вычислив 9 , мы запишем в знаменателе 3 и избавимся таким образом от иррациональности.
Однако гораздо чаще приходится предварительно умножать числитель и знаменатель на такое число, которое потом позволит привести знаменатель к нужному виду (без корней). Так, если мы выполним умножение 1 x + 1 на x + 1 , мы получим дробь x + 1 x + 1 · x + 1 и сможем заменить выражение в ее знаменателе на x + 1 . Так мы преобразовали 1 x + 1 в x + 1 x + 1 , избавившись от иррациональности.
Иногда преобразования, которые нужно выполнить, бывают довольно специфическими. Разберем несколько наглядных примеров.
Как преобразовать выражение в знаменателе дроби
Как мы уже говорили, проще всего выполнить преобразование знаменателя.
Пример 1
Условие: освободите дробь 1 2 · 18 + 50 от иррациональности в знаменателе.
Решение
Для начала раскроем скобки и получим выражение 1 2 · 18 + 2 · 50 . Используя основные свойства корней, перейдем к выражению 1 2 · 18 + 2 · 50 . Вычисляем значения обоих выражений под корнями и получаем 1 36 + 100 . Здесь уже можно извлечь корни. В итоге у нас получилась дробь 1 6 + 10 , равная 1 16 . На этом преобразования можно закончить.
Запишем ход всего решения без комментариев:
1 2 · 18 + 50 = 1 2 · 18 + 2 · 50 = = 1 2 · 18 + 2 · 50 = 1 36 + 100 = 1 6 + 10 = 1 16
Ответ: 1 2 · 18 + 50 = 1 16 .
Пример 2
Условие: дана дробь 7 - x (x + 1) 2 . Избавьтесь от иррациональности в знаменателе.
Решение
Ранее в статье, посвященной преобразованиям иррациональных выражений с применением свойств корней, мы упоминали, что при любом A и четных n мы можем заменить выражение A n n на | A | на всей области допустимых значений переменных. Следовательно, в нашем случае мы можем записать так: 7 - x x + 1 2 = 7 - x x + 1 . Таким способом мы освободились от иррациональности в знаменателе.
Ответ: 7 - x x + 1 2 = 7 - x x + 1 .
Избавление от иррациональности методом умножения на корень
Если в знаменателе дроби находится выражение вида A и само выражение A не имеет знаков корней, то мы можем освободиться от иррациональности, просто умножив обе части исходной дроби на A . Возможность этого действия определяется тем, что A на области допустимых значений не будет обращаться в 0 . После умножения в знаменателе окажется выражение вида A · A , которое легко избавить от корней: A · A = A 2 = A . Посмотрим, как правильно применять этот метод на практике.
Пример 3
Условие: даны дроби x 3 и - 1 x 2 + y - 4 . Избавьтесь от иррациональности в их знаменателях.
Решение
Выполним умножение первой дроби на корень второй степени из 3 . Получим следующее:
x 3 = x · 3 3 · 3 = x · 3 3 2 = x · 3 3
Во втором случае нам надо выполнить умножение на x 2 + y - 4 и преобразовать получившееся выражение в знаменателе:
1 x 2 + y - 4 = - 1 · x 2 + y - 4 x 2 + y - 4 · x 2 + y - 4 = = - x 2 + y - 4 x 2 + y - 4 2 = - x 2 + y - 4 x 2 + y - 4
Ответ: x 3 = x · 3 3 и - 1 x 2 + y - 4 = - x 2 + y - 4 x 2 + y - 4 .
Если же в знаменателе исходной дроби имеются выражения вида A n m или A m n (при условии натуральных m и n), нам нужно выбрать такой множитель, чтобы получившееся выражение можно было преобразовать в A n n · k или A n · k n (при натуральном k). После этого избавиться от иррациональности будет несложно. Разберем такой пример.
Пример 4
Условие: даны дроби 7 6 3 5 и x x 2 + 1 4 15 . Избавьтесь от иррациональности в знаменателях.
Решение
Нам нужно взять натуральное число, которое можно разделить на пять, при этом оно должно быть больше трех. Чтобы показатель 6 стал равен 5 , нам надо выполнить умножение на 6 2 5 . Следовательно, обе части исходной дроби нам придется умножить на 6 2 5:
7 6 3 5 = 7 · 6 2 5 6 3 5 · 6 2 5 = 7 · 6 2 5 6 3 5 · 6 2 = 7 · 6 2 5 6 5 5 = = 7 · 6 2 5 6 = 7 · 36 5 6
Во втором случае нам потребуется число, большее 15 , которое можно разделить на 4 без остатка. Берем 16 . Чтобы получить такой показатель степени в знаменателе, нам надо взять в качестве множителя x 2 + 1 4 . Уточним, что значение этого выражения не будет 0 ни в каком случае. Вычисляем:
x x 2 + 1 4 15 = x · x 2 + 1 4 x 2 + 1 4 15 · x 2 + 1 4 = = x · x 2 + 1 4 x 2 + 1 4 16 = x · x 2 + 1 4 x 2 + 1 4 4 4 = x · x 2 + 1 4 x 2 + 1 4
Ответ : 7 6 3 5 = 7 · 36 5 6 и x x 2 + 1 4 15 = x · x 2 + 1 4 x 2 + 1 4 .
Избавление от иррациональности методом умножения на сопряженное выражение
Следующий метод подойдет для тех случаев, когда в знаменателе исходной дроби стоят выражения a + b , a - b , a + b , a - b , a + b , a - b . В таких случаях нам надо взять в качестве множителя сопряженное выражение. Поясним смысл этого понятия.
Для первого выражения a + b сопряженным будет a - b , для второго a - b – a + b . Для a + b – a - b , для a - b – a + b , для a + b – a - b , а для a - b – a + b . Иначе говоря, сопряженное выражение – это такое выражение, в котором перед вторым слагаемым стоит противоположный знак.
Давайте рассмотрим, в чем именно заключается данный метод. Допустим, у нас есть произведение вида a - b · a + b . Оно может быть заменено разностью квадратов a - b · a + b = a 2 - b 2 , после чего мы переходим к выражению a − b , лишенному радикалов. Таким образом, мы освободились от иррациональности в знаменателе дроби с помощью умножения на сопряженное выражение. Возьмем пару наглядных примеров.
Пример 5
Условие: избавьтесь от иррациональности в выражениях 3 7 - 3 и x - 5 - 2 .
Решение
В первом случае берем сопряженное выражение, равное 7 + 3 . Теперь производим умножение обеих частей исходной дроби на него:
3 7 - 3 = 3 · 7 + 3 7 - 3 · 7 + 3 = 3 · 7 + 3 7 2 - 3 2 = = 3 · 7 + 3 7 - 9 = 3 · 7 + 3 - 2 = - 3 · 7 + 3 2
Во втором случае нам понадобится выражение - 5 + 2 , которое является сопряженным выражению - 5 - 2 . Умножим на него числитель и знаменатель и получим:
x - 5 - 2 = x · - 5 + 2 - 5 - 2 · - 5 + 2 = = x · - 5 + 2 - 5 2 - 2 2 = x · - 5 + 2 5 - 2 = x · 2 - 5 3
Возможно также перед умножением выполнить преобразование: если мы вынесем из знаменателя сначала минус, считать будет удобнее:
x - 5 - 2 = - x 5 + 2 = - x · 5 - 2 5 + 2 · 5 - 2 = = - x · 5 - 2 5 2 - 2 2 = - x · 5 - 2 5 - 2 = - x · 5 - 2 3 = = x · 2 - 5 3
Ответ: 3 7 - 3 = - 3 · 7 + 3 2 и x - 5 - 2 = x · 2 - 5 3 .
Важно обратить внимание на то, чтобы выражение, полученное в итоге умножения, не обращалось в 0 ни при каких переменных из области допустимых значений для данного выражения.
Пример 6
Условие: дана дробь x x + 4 . Преобразуйте ее так, чтобы в знаменателе не было иррациональных выражений.
Решение
Начнем с нахождения области допустимых значений переменной x . Она определена условиями x ≥ 0 и x + 4 ≠ 0 . Из них можно сделать вывод, что нужная область представляет собой множество x ≥ 0 .
Сопряженное знаменателю выражение представляет собой x - 4 . Когда мы можем выполнить умножение на него? Только в том случае, если x - 4 ≠ 0 . На области допустимых значений это будет равносильно условию x≠16. В итоге мы получим следующее:
x x + 4 = x · x - 4 x + 4 · x - 4 = = x · x - 4 x 2 - 4 2 = x · x - 4 x - 16
Если x будет равен 16 , то мы получим:
x x + 4 = 16 16 + 4 = 16 4 + 4 = 2
Следовательно, x x + 4 = x · x - 4 x - 16 при всех значениях x , принадлежащих области допустимых значений, за исключением 16 . При x = 16 получим x x + 4 = 2 .
Ответ: x x + 4 = x · x - 4 x - 16 , x ∈ [ 0 , 16) ∪ (16 , + ∞) 2 , x = 16 .
Преобразование дробей с иррациональностью в знаменателе с использованием формул суммы и разности кубов
В предыдущем пункте мы выполняли умножение на сопряженные выражения с тем, чтобы потом использовать формулу разности квадратов. Иногда для избавления от иррациональности в знаменателе полезно воспользоваться и другими формулами сокращенного умножения, например, разностью кубов a 3 − b 3 = (a − b) · (a 2 + a · b + b 2) . Этой формулой удобно пользоваться, если в знаменателе исходной дроби стоят выражения с корнями третьей степени вида A 3 - B 3 , A 3 2 + A 3 · B 3 + B 3 2 . и т.д. Чтобы применить ее, нам нужно умножить знаменатель дроби на неполный квадрат суммы A 3 2 + A 3 · B 3 + B 3 2 или разность A 3 - B 3 . Точно также можно применить и формулу суммы a 3 + b 3 = (а) · (a 2 − a · b + b 2) .
Пример 7
Условие: преобразуйте дроби 1 7 3 - 2 3 и 3 4 - 2 · x 3 + x 2 3 так, чтобы избавиться от иррациональности в знаменателе.
Решение
Для первой дроби нам нужно воспользоваться методом умножения обеих частей на неполный квадрат суммы 7 3 и 2 3 , поскольку потом мы сможем выполнить преобразование с помощью формулы разности кубов:
1 7 3 - 2 3 = 1 · 7 3 2 + 7 3 · 2 3 + 2 3 2 7 3 - 2 3 · 7 3 2 + 7 3 · 2 3 + 2 3 2 = = 7 3 2 + 7 3 · 2 3 + 2 3 2 7 3 3 - 2 3 3 = 7 2 3 + 7 · 2 3 + 2 2 3 7 - 2 = = 49 3 + 14 3 + 4 3 5
Во второй дроби представим знаменатель как 2 2 - 2 · x 3 + x 3 2 . В этом выражении виден неполный квадрат разности 2 и x 3 , значит, мы можем умножить обе части дроби на сумму 2 + x 3 и воспользоваться формулой суммы кубов. Для этого должно быть соблюдено условие 2 + x 3 ≠ 0 , равносильное x 3 ≠ - 2 и x ≠ − 8:
3 4 - 2 · x 3 + x 2 3 = 3 2 2 - 2 · x 3 + x 3 2 = = 3 · 2 + x 3 2 2 - 2 · x 3 + x 3 2 · 2 + x 3 = 6 + 3 · x 3 2 3 + x 3 3 = = 6 + 3 · x 3 8 + x
Подставим в дробь - 8 и найдем значение:
3 4 - 2 · 8 3 + 8 2 3 = 3 4 - 2 · 2 + 4 = 3 4
Подведем итоги. При всех x , входящих в область значений исходной дроби (множество R), за исключением - 8 , мы получим 3 4 - 2 · x 3 + x 2 3 = 6 + 3 · x 3 8 + x . Если x = 8 , то 3 4 - 2 · x 3 + x 2 3 = 3 4 .
Ответ: 3 4 - 2 · x 3 + x 2 3 = 6 + 3 · x 3 8 + x , x ≠ 8 3 4 , x = - 8 .
Последовательное применение различных способов преобразования
Часто на практике встречаются более сложные примеры, когда мы не можем освободиться от иррациональности в знаменателе с помощью всего одного метода. Для них нужно последовательно выполнять несколько преобразований или подбирать нестандартные решения. Возьмем одну такую задачу.
Пример N
Условие: преобразуйте 5 7 4 - 2 4 , чтобы избавиться от знаков корней в знаменателе.
Решение
Выполним умножение обеих частей исходной дроби на сопряженное выражение 7 4 + 2 4 с ненулевым значением. Получим следующее:
5 7 4 - 2 4 = 5 · 7 4 + 2 4 7 4 - 2 4 · 7 4 + 2 4 = = 5 · 7 4 + 2 4 7 4 2 - 2 4 2 = 5 · 7 4 + 2 4 7 - 2
А теперь применим тот же способ еще раз:
5 · 7 4 + 2 4 7 - 2 = 5 · 7 4 + 2 4 · 7 + 2 7 - 2 · 7 + 2 = = 5 · 7 4 + 2 4 · 7 + 2 7 2 - 2 2 = 5 · 7 4 + 7 4 · 7 + 2 7 - 2 = = 5 · 7 4 + 2 4 · 7 + 2 5 = 7 4 + 2 4 · 7 + 2
Ответ: 5 7 4 - 2 4 = 7 4 + 2 4 · 7 + 2 .
Если вы заметили ошибку в тексте, пожалуйста, выделите её и нажмите Ctrl+Enter
