Основное свойство алгебраичес­кой дроби. Сокращение дробей

19922 - 99221992 + 992 = 

3,352 - 0,3523,7 = 

422 + 2 · 42 · 41 + 41242 + 41 = 

3,42 + 2 · 3,4 · 0,6 + 0,624 = 

Как мы знаем, при расширении или сокращении обыкновенной дроби ее значение не изменяется. Выясним, обладают ли этим свойством алгебраические дроби. Рассмотрим, например, выражение xx - 1 и умножим его числитель и знаменатель на одночлен x. Сравним полученное выражение с первоначальным. 

Вычисления сведем в таблицу.

Как мы видим, во всех случаях, когда можно вычислить соответствующие значения обоих выражений, во втором выражении можно сократить чис­литель и знаменатель на добавленное в качестве множителя значение х. Поэтому соответствующие значения двух рассматриваемых выражений являются равными. То же самое будет и в том случае, если числитель и знаменатель дроби разделить на некоторое выражение.

Подмеченное обстоятельство выражает основное свойство алгебраической дроби:

если числитель и знаменатель алгебраической дроби одновременно умножить или разделить на одно и то же отличное от нуля выражение, то полученная алгебраическая дробь будет равна исходной дроби.

Подчеркнем, что равенство дробей имеет место только для тех зна­чений переменных, для которых можно вычислить значения обеих частей этого равенства. Например, равенство

xx - 1=x · xx - 1 · x

выполнено только в случае, когда x ≠ 0 и x ≠ 1. Как уже отмечалось, в дальнейшем мы не будем добавлять к равенству такие ограничения.

Деление числителя и знаменателя дроби на их общий множитель называется сокращением дроби.

Обычно алгебраическую дробь стараются сократить. При этом действуют так:

  1. раскладывают на множители записанные в числителе и знаменателе дроби целые выражения;
  2. сокращают числовые коэффициенты числителя и знаменателя;
  3. сокращают содержащие переменные степени с одинаковым основанием.

Если знаменателем полученной дроби оказывается число 1, то результат записывают без черты дроби.

Сокращение дроби можно производить только тогда, когда ее числитель и знаменатель разложены на множители, т. е. представлены в виде произведений.

12xy38x2y2 = 123 x1 y3y82 x2x y21 = 3y2x

2x2y - 4xy2x2y = 21 x1 y1 x - 221 x2x y1 = x - 22

2ab2c -2b2c26b3c - 6ab3 = 2b2ca - c6b3c - a = 21 b21 c a - c1-6-3 b3b a - c1 = c-3b = -c3b

В этом примере исполь­зованы соотношения  b − a = −(a − b) и a-b=-ab.

2x2 - 5010 + 2x = 2x2 - 2525 + x = 21 x - 5 x + 5121 x + 51 = x - 51 = x-5

Сократим дробь  xx + 1 - 2x + 1x + 2.

Чтобы сокращение стало возможным, разложим на множители числитель дроби.

ax2 + bx + c = a(xx1)(xx2)

Получим: x(x + 1) – 2 = x2 + x – 2.

Так как корнями квадратного уравнения x2 + x – 2 = 0 являются x1 = 1 и x2 = –2, то x2 + x – 2 = (x – 1)(x + 2).

Следовательно,

xx + 1 - 2x + 1x + 2 = x2 + x - 2x + 1x + 2 = x - 1 x + 21x + 1 x + 21 = x - 1x + 1

Упражнения A

6a4 = 

12a8 = 

62a = 

9a15b = 

ab2abc = 

a3b3cabc = 

9ax15a2 = 

8a2x4ax = 

u2 - 2uu2 =  = 

x2 + 4x4x =  = 

a3 - 2aa3 =  = 

25xy25xy + 10x2y =  = 

16a22ab - 16a2 =  = 

aba2b - ab =  = 

ax - aymx - my =  = 

3m - mn3n - n2 =  = 

x2 + xy2x + 2y =  = 

3a + 3b3ax + 3bx =  = 

x - y2x - 2y =  = 

ab + acb + c =  = 

2ab - 2ac4a2c - 4a2b =  = 

6x2 - 3xy - 2xy =  = 

4x2 + 8xy2y3 + xy2 =  = 

12u3 - 24u2v8uv - 4u2 =  = 

9m2 + 3m4n + 12mn =  = 

5x2 - 10xy30x2y - 15x3 =  = 

2x3 + x2y - x22y - 2y2 - 4xy =  = 

x3y + x2y + xyxy + y + x2y =  = 

6a3 + 4a2b - 2a3bab3 - 3ab2 - 2b3 =  = 

a2 - b2a + b =  = 

a2 - b2a - b =  = 

x2 - y22x + 2y =  = 

x2 - y2ax + ay =  = 

m2 - 252m + 10 =  = 

3m + n9m2 - n2 =  = 

mn - n2m2 - n2 =  = 

ax2 - ay2a2x + a2y =  = 

m2 - 16n2m + 4n =  = 

a2b + 4b3ab + 2b2 =  = 

9x2y + yy2 + 3xy2 =  = 

16b + a2b4b2 - ab2 =  = 

4x2 - 12 - 4x =  = 

a2 - 9b26b - 2a =  = 

4m - 11 - 16m2 =  = 

(a – b)2 = (b – a)2

(–a – b)2 = (a + b)2

a - b2a2 - b2 =  = 

b - a2a2 - b2 =  = 

2x - 124x2 - 1 =  = 

1 - 2x24x2 - 1 =  = 

a + b2a2 - b2 =  = 

-a - b2a2 - b2 =  = 

9m2 - n23m + n2 =  = 

9m2 - n2-3m - n2 =  = 

a2 + 2a + 1a + 1 =  = 

x2 - 4x + 4x - 2 =  = 

n2 + 6n + 92n + 32 =  = 

4m2 + 4mn + n26m + 3n =  = 

m2 - 4mn + 4n2m2 - 4n2 =  = 

4u2 + 12u + 9222u + 32 =  = 

9x2 + 4y2 - 12xy9x2 - 4y2 =  = 

2axy - ax2x2 + 4y2 - 4xy =  = 

x2 - x - 22x + 2 =  = 

2x2 - 3x + 13x - 3 =  = 

2x2 - 11x + 52x - 1 =  = 

4x + 128x2 - 2x - 1 =  = 

2x - 128x2 - 2x - 1 =  = 

3t + 423t2 - 11t - 20 =  = 

2u2 + 7u - 15u2 + 4u - 5 =  = 

4x2 + 3x - 1x2 - 4x - 5 =  = 

2s2 - 5s - 252s2 + 3s - 5 =  = 

xx + 1 - 6x + 1x - 2 =  = 

xx - 2 - 3x - 2x - 3 =  = 

xx + 3 + 2x + 3x + 2 =  = 

Упражнения Б

a + b2 - c2a + b + c = 

a2 - b + c2a - b - c = 

a + b2 - c2a2 - b + c2 = 

x2 + 2xy + y2 - 1x + y - 1 = 

4x2y2 - 4xy + 12xy - 1 = 

x2 + y2 + 2xy - 1x2 - (y + 1)2 = 

x2 - xy + y22 - x2y2x2 + xy + y22 - x2y2 = 

a2 + ab + b22 - a2 - ab + b22a2 + ab - b22 - a2 - ab - b22 = 

a2 + 4a + ka + 4;   ;   k = 

x2 - 2x + kx - 4;   ;   k = 

x2 + kx - 24x + 6;   ;   k = 

x2 - kx + 10x + 2;   ;   k =