Алгебраические дроби: правила сокращения

Математика

Можно ли всегда делить одночлены и многочлены друг на друга и получать результат в виде целого выражения?
Разберёмся на примерах.

▶\blacktriangleright Пример 1.
Разделим одночлен 6x2y6x^2y на 2x2x.
Запишем деление в виде дроби:
6x2y2x\dfrac{6x^2y}{2x}.
Далее применим свойства дробей:представим дробь как произведение:
62⋅x2x⋅y\dfrac{6}{2} \cdot \dfrac{x^2}{x} \cdot y;62=3\dfrac{6}{2} = 3;
x2x=x\dfrac{x^2}{x} = x по правилу деления степеней с одинаковым основанием.
В итоге:
6x2y2x=3xy\dfrac{6x^2y}{2x} = 3xy — целое алгебраическое выражение.

▶\blacktriangleright Пример 2.
Выполним деление 8y28y^2 на 3xy3xy.
Получаем:
8y23xy=83⋅y2y⋅1x=8y3x.\dfrac{8y^2}{3xy} = \dfrac{8}{3} \cdot \dfrac{y^2}{y} \cdot \dfrac{1}{x} = \dfrac{8y}{3x}.
Здесь результат — не целое, а дробное алгебраическое выражение.
Такой результат приводит к необходимости ввести понятие алгебраической дроби.

Определение
Алгебраической дробью называют выражение вида PQ\dfrac{P}{Q}, где PP и QQ — многочлены.Напоминаем: одночлены и числа также являются частными случаями многочленов.

Примеры алгебраических дробей:

▶\blacktriangleright Пример 3.
1n\dfrac{1}{n} — числитель — число, знаменатель — одночлен;
t−k3tk\dfrac{t-k}{3tk} — числитель — многочлен,
знаменатель — одночлен;
x3−52x+7\dfrac{x^3-5}{2x+7} — дробь, где и числитель, и знаменатель — многочлены.

Замечание: любое число, одночлен или многочлен можно считать алгебраической дробью со знаменателем 11.
Если в такую дробь подставить значения переменных, то результат можно вычислить, если знаменатель не обращается в ноль.

▶\blacktriangleright Пример 4.
Условия существования алгебраических дробей:
1n\dfrac{1}{n} — определена при n≠0n \ne 0;t−k3tk\dfrac{t-k}{3tk} — существует при t≠0t \ne 0 и k≠0k \ne 0;x3−52x+7\dfrac{x^3 - 5}{2x + 7} — допустима при x≠−3,5x \ne -3{,}5.

Вопрос: При каких aa имеет смысл выражение
7ba−5\dfrac{7b}{a-5}?
Ответ:
При всех aa, кроме a=5a = 5, т.е. a≠5a \ne 5.

Сокращение алгебраических дробей
Алгебраические дроби можно умножать, делить и сокращать.
Сокращение базируется на основном свойстве дроби:
Основное свойство алгебраической дроби:
Если числитель и знаменатель умножить или разделить на одно и то же (не равное нулю) выражение, результат будет эквивалентен исходной дроби.

▶\blacktriangleright Пример 5.
mn=mtnt\dfrac{m}{n} = \dfrac{mt}{nt} при t≠0t \ne 0.
Также, знак «минус» можно перенести из переддробной позиции либо в числитель, либо в знаменатель:

−PQ=−PQ=P−Q.-\dfrac{P}{Q} = \dfrac{-P}{Q} = \dfrac{P}{-Q}.

Top.Mail.Ru