Доли, обыкновенные дроби, определения, обозначения, примеры, действия с дробями. Основное свойство дроби. Правила. Основное свойство алгебраической дроби Обыкновенная дробь основное свойство дроби

На данном уроке будет рассмотрено основное свойство алгебраической дроби. Умение правильно и без ошибок применять это свойство является одним из важнейших базовых умений во всем курсе школьной математики и будет встречаться не только на протяжении изучения данной темы, но и практически во всех изучаемых в дальнейшем разделах математики. Ранее уже было изучено сокращение обыкновенных дробей, а на данном уроке будет рассмотрено сокращение рациональных дробей. Несмотря на довольно большое внешнее отличие, существующее между рациональными и обыкновенными дробями, у них очень много общего, а именно - и обыкновенным, и рациональным дробям присущи одинаковое основное свойство и общие правила выполнения арифметических действий. В рамках урока мы столкнемся с понятиями: сокращение дроби, умножение и деление числителя и знаменателя на одно и то же выражение - и рассмотрим примеры.

Вспомним основное свойство обыкновенной дроби : значение дроби не изменится, если ее числитель и знаменатель одновременно умножить или разделить на одно и то же отличное от нуля число. Напомним, что деление числителя и знаменателя дроби на одно и то же отличное от нуля число называется сокращением .

Например: , при этом значение дробей не изменяется. Однако зачастую при применении данного свойства многие допускают стандартные ошибки:

1) - в приведенном примере допущена ошибка деления только одного слагаемого из числителя на 2, а не всего числителя. Правильная последовательность действий выглядит таким образом: или .

2) - здесь мы видим похожую ошибку, однако, кроме этого еще в результате деления получен 0, а не 1, что является еще более частой и грубой ошибкой.

Теперь необходимо перейти к рассмотрению алгебраической дроби . Вспомним это понятие из предыдущего урока.

Определение. Рациональная (алгебраическая) дробь - дробное выражение вида , где - многочлены. - числитель, - знаменатель.

Алгебраические дроби являются, в некотором смысле, обобщением обыкновенных дробей и над ними можно проводить те же операции, что и над обыкновенными дробями.

И числитель, и знаменатель дроби можно умножать и делить на один и тот же многочлен (одночлен) или число, отличное от нуля. Это будет тождественное преобразование алгебраической дроби. Вспомним, что как и ранее, деление числителя и знаменателя дроби на одно и то же отличное от нуля выражение называется сокращением .

Основное свойство алгебраической дроби позволяет сокращать дроби и приводить их к наименьшему общему знаменателю.

Для сокращения обыкновенных дробей мы прибегали к основной теореме арифметики , разлагали и числитель, и знаменатель на простые множители.

Определение. Простое число - натуральное число, которое делится только на единицу и само себя. Все остальные натуральные числа называются составными. 1 не является ни простым, ни составным числом.

Пример 1. а), где множители, на которые разложены числители и знаменатели указанных дробей, являются простыми числами.

Ответ. ; .

Следовательно, для сокращения дробей необходимо предварительно разложить на множители числитель и знаменатель дроби, а затем разделить их на общие множители. Т.е. следует владеть методами разложения многочленов на множители.

Пример 2. Сократить дробь а), б) , в) .

Решение. а) . Необходимо заметить, что в числителе находится полный квадрат, а в знаменателе разность квадратов. После сокращения необходимо указать, что , во избежание деления на ноль.

б) . В знаменателе выносится общий числовой множитель, что полезно делать практически в любом случае, когда это возможно. Аналогично с предыдущим примером указываем, что .

в) . В знаменателе выносим за скобки минус (или, формально, ). Не забываем, что при сокращении .

Ответ. ;; .

Теперь приведём пример на приведение к общему знаменателю, делается это аналогично с обыкновенными дробями.

Пример 3.

Решение. Для нахождения наименьшего общего знаменателя необходимо найти наименьшее общее кратное (НОК ) двух знаменателей, т.е. НОК(3;5). Иными словами, найти наименьшее число, которое делится на 3 и на 5 одновременно. Очевидно, что это число 15, записать это можно таким образом: НОК(3;5)=15 - это и будет общий знаменатель указанных дробей.

Чтобы преобразовать знаменатель 3 в 15, его необходимо умножить на 5, а для преобразования 5 в 15, его необходимо умножить на 3. По основному свойству алгебраической дроби следует умножить на те же числа и соответствующие числители указанных дробей.

Ответ. ; .

Пример 4. Привести к общему знаменателю дроби и .

Решение. Проведем аналогичные предыдущему примеру действия. Наименьшее общее кратное знаменателей НОК(12;18)=36. Приведем к этому знаменателю обе дроби:

и .

Ответ. ; .

Теперь рассмотрим примеры, демонстрирующие применение техники сокращения дробей для их упрощения в более сложных случаях.

Пример 5. Вычислить значение дроби: а) , б) , в) .

а) . При сокращении пользуемся правилом деления степеней .

После того, как мы повторили использование основного свойства обыкновенной дроби , можно перейти к рассмотрению алгебраических дробей.

Пример 6. Упростить дробь и вычислить при заданных значениях переменных: а) ; , б) ;

Решение. При подходе к решению возможен следующий вариант - сразу же подставить значения переменных и начать расчет дроби, но в таком случае решение сильно усложняется и необходимое на его решение время увеличивается, не говоря уже об опасности ошибиться в сложных вычислениях. Поэтому удобно сначала упростить выражение в буквенном виде, а затем уже подставить значения переменных.

а) . При сокращении на множитель необходимо проверить, не обращается ли он в ноль в указанных значениях переменных. При подстановке получаем , что дает возможность сокращения на данный множитель.

б) . В знаменателе выносим минус, как мы это уже делали в примере 2 . При сокращении на снова проверяем не делим ли мы на ноль: .

Ответ. ; .

Пример 7. Привести к общему знаменателю дроби а) и , б) и , в) и .

Решение. а) В данном случае подойдем к решению следующим образом: не будем пользоваться понятием НОК, как во втором примере, а просто умножим знаменатель первой дроби на знаменатель второй и наоборот - это позволит привести дроби к одинаковому знаменателю. Конечно же, не забываем при этом умножать и числители дробей на такие же выражения.

. В числителе раскрыли скобки, а в знаменателе воспользовались формулой разности квадратов.

. Аналогичные действия.

Видно, что такой способ позволяет умножить знаменатель и числитель одной дроби на тот элемент из знаменателя второй дроби, которого не хватает. С другой дробью проводятся аналогичные действия, и знаменатели приводятся к общему.

б) Проделаем аналогичные с предыдущим пунктом действия:

. Умножим числитель и знаменатель на тот элемент знаменателя второй дроби, которого не хватало (в данном случае на весь знаменатель).

. Аналогично.

в) . В данном случае мы умножили на 3 (множитель который присутствует в знаменателе второй дроби и отсутствует в первой).

.

Ответ. а) ; , б) ; , в) ; .

На данном уроке мы изучили основное свойство алгебраической дроби и рассмотрели основные задачи с его использованием. На следующем уроке мы более подробно разберем приведение дробей к общему знаменателю с использованием формул сокращенного умножения и метода группировки при разложении на множители.

Список литературы

1. Башмаков М.И. Алгебра 8 класс. - М.: Просвещение, 2004.
2. Дорофеев Г.В., Суворова С.Б., Бунимович Е.А. и др. Алгебра 8. - 5-е изд. - М.: Просвещение, 2010.
3. Никольский С.М., Потапов М.А., Решетников Н.Н., Шевкин А.В. Алгебра 8 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. - М.: Просвещение, 2006.

1. ЕГЭ по математике ().
2. Фестиваль педагогических идей «Открытый урок» ().
3. Математика в школе: поурочные планы ().

Домашнее задание

Алгебра 7 Б класс

Тема урока: "Рациональная дробь. Основное свойство рациональной дроби"

Дата проведения:

Цели урока:

1. Образовательная:

Ввести понятие рациональной дроби и его основного свойства;

Отработать навыки сокращения дробей и приведения их к общему знаменателю;

Закрепить эти понятия в ходе решений заданий.

2. Развивающая:

Развивать сообразительность, смекалку учащихся, развивать культуру их речи; развивать познавательную активность учащихся и логическое мышление;

3. Воспитательные:

Воспитывать целеустремленность, ответственность, организованность, формировать интерес к изучению математики.

План урока.

1. Организационный момент.

2. Проверка домашнего задания.

3. Актуализация знаний(посредством повторения предыдущего материала).

4. Объяснение темы.

5. Закрепление посредством решения заданий.

6. Домашнее задание.

7. Подведение итогов.

Ход урока

1. Организационный момент.

2. Проверка домашнего задания № 484.

При каких значениях х следующие дроби не имеют смысла:

1) ОДЗ: х≠2

2) ОДЗ: х≠-1

3) ОДЗ: х≠3

4) ОДЗ: х≠2

5) ОДЗ: х≠1

6) ОДЗ: х≠3

7) ОДЗ: х≠а

8) ОДЗ: х≠-b

9) ОДЗ: х≠1,-1

10)ОДЗ:х≠-1.2

3. Повторение предыдущего материала на закрепление

1. Чем отличается числовое выражение от буквенного?

2. Какие выражения мы называем целыми?

3. Какие выражения мы называем дробными?

4. Рациональные выражения это какие выражения?

5. Какие выражения имеют смысл при любых значениях?

6. Какие выражения при некоторых значениях переменных не имеют смысла?

7. Что называется допустимым значением переменных?

8. Какие дроби бывают?

Работа с дидактическим материалом. У доски ученик работает. Какие из этих выражений являются дробными, а какие целыми?

a 2 ; (x-y) 2 - 4xy; ; ; ;(c+3) 2 + ; 7x 2 -2xy; ; ; ; a(a-b);

Целые Дробные

a 2 , (x-y) 2 - 4xy, , ,

, (c+3) 2 + , , a(a-b),

Заполнить таблицу

Найти значение дроби, при х равным ниже указанно в таблице

4.Объяснение

Выражение вида называют рациональной дробью , где a, b - рациональные выражения, причем b обязательно содержит переменные.

Например: ,

Свойства рациональных дробей и операции с ними очень похожи на свойства числовых дробей и действия с ними. Напомним известное вам основное свойство обыкновенной дроби: если числитель и знаменатель дроби умножить на одно и то же натуральное число, то получится равная дробь, т. е. равенство верно при любых натуральных значениях a, b и с.

Это равенство справедливо не только при натуральных, но и при любых других значениях переменных а, b и с, при которых знаменатель не равен нулю, т. е. при b ≠ 0 и

с ≠ 0. Докажем это утверждение.

Пусть дробь = m. Тогда по определению частного имеем а = bm. Умножим обе части этого равенства на число с и получим ас = (bm) · с. На основании переместительного и сочетательного свойств умножения запишем ас = (bс) · m. Так как b ≠ 0 и с ≠ 0 (т. е. bс ≠ 0), то выразим из этого равенства величину Кроме этого равенства, есть равенство m = . Приравняем правые части этих выражений и получим требуемое равенство .

Равенство верно при всех значениях переменных, при которых его левая и правая части имеют смысл, т. е. при всех допустимых значениях переменных. Такие равенства также называют тождествами. Два выражения, принимающие равные значения при всех допустимых для них значениях переменных, называют тождественно равными. Замену одного такого выражения другим называют тождественным преобразованием выражения.

Было доказано, что равенство верно при всех допустимых значениях переменных. Поэтому по определению это равенство является тождеством. Такое тождество называют основным свойством дроби.

Тождество позволяет заменить дробь на тождественное ему выражение , т.е. на основании этой формулы мы можем сократить дробь на множитель с.

Пример: = =

Основное свойство дроби используют для ее приведения к заданному знаменателю.

Пример 1. Приведем дробь к знаменателю 27b 5 (т. е. запишем данную дробь в виде дроби со знаменателем 27b 5).

В заданном (новом) знаменателе 27b 5 выделим в качестве множителя старый знаменатель 3b 3 , т. е. запишем равенство 27b 5 = 3b 3 · 9b 2 . Поэтому, чтобы получить дробь с новым знаменателем 27b 5 , по основному свойству дроби умножим числитель и знаменатель данной дроби на множитель 9b 2 . Тогда получим: При этом множитель 9b 2 называют дополнительным множителем к числителю и знаменателю данной дроби .

Рассмотрим еще одно свойство дроби.

Если изменить знак числителя (или знаменателя) дроби, то изменится знак и самой дроби:

5. Решение упражнений на закрепление: №

6. Домашнее задание:

7. Подведение итогов.

- Что называется рациональной дробью?

- Что называется тождеством?

- Назовите основное свойство дроби.

- Что называется тождественным преобразованием выражения?

В данной статье разберем, в чем заключается основное свойство дроби, сформулируем его, приведем доказательство и наглядный пример. Затем рассмотрим, как применять основное свойство дроби при совершении действий сокращения дробей и приведения дробей к новому знаменателю.

Yandex.RTB R-A-339285-1

Все обыкновенные дроби обладают важнейшим свойством, которое мы и называем основным свойством дроби, и звучит оно следующим образом:

Определение 1

Если числитель и знаменатель одной дроби умножить или разделить на одно и то же натуральное число, то в итоге получится дробь, равная заданной.

Представим основное свойство дроби в виде равенства. Для натуральных чисел a , b и m будут справедливыми равенства:

a · m b · m = a b и a: m b: m = a b

Рассмотрим доказательство основного свойства дроби. Опираясь на свойства умножения натуральных чисел и свойства деления натуральных чисел, запишем равенства: (a · m) · b = (b · m) · a и (a: m) · b = (b: m) · a . Таким образом, дроби a · m b · m и a b , а также a: m b: m и a b являются равными по определению равенства дробей.

Разберем пример, который графически проиллюстрирует основное свойство дроби.

Пример 1

Допустим, у нас есть квадрат, разделенный на 9 «больших» частей-квадратов. Каждый «большой» квадрат разделен на 4 меньших по размеру. Возможно сказать, что заданный квадрат поделен на 4 · 9 = 36 «маленьких» квадратов. Выделим цветом 5 «больших» квадратов. При этом окрашенными будут 4 · 5 = 20 «маленьких» квадратов. Покажем рисунок, демонстрирующий наши действия:

Окрашенная часть – это 5 9 исходной фигуры или 20 36 , что является тем же самым. Таким образом, дроби 5 9 и 20 36 являются равными: 5 9 = 20 36 или 20 36 = 5 9 .

Эти равенства, а также равенства 20 = 4 · 5 , 36 = 4 · 9 , 20: 4 = 5 и 36: 4 = 9 дают возможность сделать вывод, что 5 9 = 5 · 4 9 · 4 и 20 36 = 20 · 4 36 · 4 .

Чтобы закрепить теорию, разберем решение примера.

Пример 2

Задано, что числитель и знаменатель некоторой обыкновенной дроби умножили на 47 , после чего эти числитель и знаменатель разделили на 3 . Равна ли полученная в итоге этих действий дробь заданной?

Решение

Опираясь на основное свойство дроби, можно говорить о том, что умножение числителя и знаменателя заданной дроби на натуральное число 47 даст в результате дробь, равную исходной. То же самое мы можем утверждать, производя дальнейшее деление на 3 . В конечном счете мы получим дробь, равную заданной.

Ответ: да, полученная в итоге дробь будет равна исходной.

Применение основного свойства дроби

Основное свойство применяется, когда нужно привести дроби к новому знаменателю и при сокращении дробей.

Приведение дроби к новому знаменателю – это действие замены заданной дроби равной ей дробью, но с большими числителем и знаменателем. Чтобы привести дробь к новому знаменателю, нужно умножить числитель и знаменатель дроби на необходимое натуральное число. Действия с обыкновенными дробями были бы невозможны без способа приводить дроби к новому знаменателю.

Определение 2

Сокращение дроби – действие перехода к новой дроби, равной заданной, но с меньшими числителем и знаменателем. Чтобы сократить дробь, нужно разделить числитель и знаменатель дроби на одно и то же необходимое натуральное число, которое будет называться общим делителем .

Возможны случаи, когда подобного общего делителя нет, тогда говорят о том, что исходная дробь несократима или не подлежит сокращению. В частности, сокращение дроби при помощи наибольшего общего делителя приведет дробь к несократимому виду.

Если вы заметили ошибку в тексте, пожалуйста, выделите её и нажмите Ctrl+Enter

Энциклопедичный YouTube

• 1 / 5

  Обыкновенная (или простая ) дробь - запись рационального числа в виде ± m n {\displaystyle \pm {\frac {m}{n}}} или ± m / n , {\displaystyle \pm m/n,} где n ≠ 0. {\displaystyle n\neq 0.} Горизонтальная или косая черта обозначает знак деления, в результате чего получается частное. Делимое называется числителем дроби, а делитель - знаменателем .

  Обозначения обыкновенных дробей

  Есть несколько видов записи обыкновенных дробей в печатном виде:

  Правильные и неправильные дроби

  Правильной называется дробь, у которой модуль числителя меньше модуля знаменателя. Дробь, не являющаяся правильной, называется неправильной , и представляет рациональное число, по модулю большее или равное единице.

  Например, дроби 3 5 {\displaystyle {\frac {3}{5}}} , 7 8 {\displaystyle {\frac {7}{8}}} и - правильные дроби, в то время как 8 3 {\displaystyle {\frac {8}{3}}} , 9 5 {\displaystyle {\frac {9}{5}}} , 2 1 {\displaystyle {\frac {2}{1}}} и 1 1 {\displaystyle {\frac {1}{1}}} - неправильные дроби. Всякое отличное от нуля целое число можно представить в виде неправильной обыкновенной дроби со знаменателем 1.

  Смешанные дроби

  Дробь, записанная в виде целого числа и правильной дроби, называется смешанной дробью и понимается как сумма этого числа и дроби. Любое рациональное число можно записать в виде смешанной дроби. В противоположность смешанной дроби, дробь, содержащая лишь числитель и знаменатель, называется простой .

  Например, 2 3 7 = 2 + 3 7 = 14 7 + 3 7 = 17 7 {\displaystyle 2{\frac {3}{7}}=2+{\frac {3}{7}}={\frac {14}{7}}+{\frac {3}{7}}={\frac {17}{7}}} . В строгой математической литературе такую запись предпочитают не использовать из-за схожести обозначения смешанной дроби с обозначением произведения целого числа на дробь, а также из-за более громоздкой записи и менее удобных вычислений.

  Составные дроби

  Многоэтажной, или составной, дробью называется выражение, содержащее несколько горизонтальных (или реже - наклонных) черт:

  1 2 / 1 3 {\displaystyle {\frac {1}{2}}/{\frac {1}{3}}} или 1 / 2 1 / 3 {\displaystyle {\frac {1/2}{1/3}}} или 12 3 4 26 {\displaystyle {\frac {12{\frac {3}{4}}}{26}}}

  Десятичные дроби

  Десятичной дробью называют позиционную запись дроби. Она выглядит следующим образом:

  ± a 1 a 2 … a n , b 1 b 2 … {\displaystyle \pm a_{1}a_{2}\dots a_{n}{,}b_{1}b_{2}\dots }

  Пример: 3,141 5926 {\displaystyle 3{,}1415926} .

  Часть записи, которая стоит до позиционной запятой, является целой частью числа (дроби), а стоящая после запятой - дробной частью . Всякую обыкновенную дробь можно преобразовать в десятичную, которая в этом случае либо имеет конечное число знаков после запятой, либо является периодической дробью .

  Вообще говоря, для позиционной записи числа́ можно использовать не только десятичную систему счисления, но и другие (в том числе и специфические, такие, как фибоначчиева).

  Значение дроби и основное свойство дроби

  Дробь является всего лишь записью числа. Одному и тому же числу могут соответствовать разные дроби, как обыкновенные, так и десятичные.

  0 , 999... = 1 {\displaystyle 0,999...=1} - две разные дроби соответствуют одному числу.

  Действия с дробями

  В этом разделе рассматриваются действия над обыкновенными дробями. О действиях над десятичными дробями см. Десятичная дробь .

  Приведение к общему знаменателю

  Для сравнения, сложения и вычитания дробей их следует преобразовать (привести ) к виду с одним и тем же знаменателем. Пусть даны две дроби: a b {\displaystyle {\frac {a}{b}}} и c d {\displaystyle {\frac {c}{d}}} . Порядок действий:

  После этого знаменатели обеих дробей совпадают (равны M ). Вместо наименьшего общего кратного можно в простых случаях взять в качестве M любое другое общее кратное, например, произведение знаменателей. Пример см. ниже в разделе Сравнение.

  Сравнение

  Чтобы сравнить две обыкновенные дроби, следует привести их к общему знаменателю и сравнить числители получившихся дробей. Дробь с бо́льшим числителем будет больше.

  Пример. Сравниваем 3 4 {\displaystyle {\frac {3}{4}}} и 4 5 {\displaystyle {\frac {4}{5}}} . НОК(4, 5) = 20. Приводим дроби к знаменателю 20.

  3 4 = 15 20 ; 4 5 = 16 20 {\displaystyle {\frac {3}{4}}={\frac {15}{20}};\quad {\frac {4}{5}}={\frac {16}{20}}}

  Следовательно, 3 4 < 4 5 {\displaystyle {\frac {3}{4}}<{\frac {4}{5}}}

  Сложение и вычитание

  Чтобы сложить две обыкновенные дроби, следует привести их к общему знаменателю. Затем сложить числители, а знаменатель оставить без изменений:
  

  1 2 {\displaystyle {\frac {1}{2}}} + = + = 5 6 {\displaystyle {\frac {5}{6}}}

  НОК знаменателей (здесь 2 и 3) равно 6. Приводим дробь 1 2 {\displaystyle {\frac {1}{2}}} к знаменателю 6, для этого числитель и знаменатель надо умножить на 3.
  Получилось 3 6 {\displaystyle {\frac {3}{6}}} . Приводим дробь 1 3 {\displaystyle {\frac {1}{3}}} к тому же знаменателю, для этого числитель и знаменатель надо умножить на 2. Получилось 2 6 {\displaystyle {\frac {2}{6}}} .
  Чтобы получить разность дробей, их также надо привести к общему знаменателю, а затем вычесть числители, знаменатель при этом оставить без изменений:
  

  1 2 {\displaystyle {\frac {1}{2}}} - = - 1 4 {\displaystyle {\frac {1}{4}}} = 1 4 {\displaystyle {\frac {1}{4}}}

  НОК знаменателей (здесь 2 и 4) равно 4. Приводим дробь 1 2 {\displaystyle {\frac {1}{2}}} к знаменателю 4, для этого надо числитель и знаменатель умножить на 2. Получаем 2 4 {\displaystyle {\frac {2}{4}}} .

  Умножение и деление

  Чтобы умножить две обыкновенные дроби, нужно перемножить их числители и знаменатели:

  a b ⋅ c d = a c b d . {\displaystyle {\frac {a}{b}}\cdot {\frac {c}{d}}={\frac {ac}{bd}}.}

  В частности, чтобы умножить дробь на натуральное число, надо числитель умножить на число, а знаменатель оставить тем же:

  2 3 ⋅ 3 = 6 3 = 2 {\displaystyle {\frac {2}{3}}\cdot 3={\frac {6}{3}}=2}

  В общем случае, числитель и знаменатель результирующей дроби могут не быть взаимно простыми, и может потребоваться сокращение дроби, например:

  5 8 ⋅ 2 5 = 10 40 = 1 4 . {\displaystyle {\frac {5}{8}}\cdot {\frac {2}{5}}={\frac {10}{40}}={\frac {1}{4}}.}

  Чтобы поделить одну обыкновенную дробь на другую, нужно умножить первую на дробь, обратную второй:

  a b: c d = a b ⋅ d c = a d b c , c ≠ 0. {\displaystyle {\frac {a}{b}}:{\frac {c}{d}}={\frac {a}{b}}\cdot {\frac {d}{c}}={\frac {ad}{bc}},\quad c\neq 0.}

  Например,

  1 2: 1 3 = 1 2 ⋅ 3 1 = 3 2 . {\displaystyle {\frac {1}{2}}:{\frac {1}{3}}={\frac {1}{2}}\cdot {\frac {3}{1}}={\frac {3}{2}}.}

  Преобразование между разными форматами записи

  Чтобы преобразовать обыкновенную дробь в дробь десятичную, следует разделить числитель на знаменатель. Результат может иметь конечное число десятичных знаков, но может быть и бесконечной