วิธีแก้สมการตรรกยะเศษส่วน การแก้สมการตรรกยะเศษส่วน
สมการที่มีเศษส่วนนั้นไม่ใช่เรื่องยากและน่าสนใจมาก มาดูประเภทของสมการเศษส่วนและวิธีแก้ปัญหากัน
วิธีแก้สมการด้วยเศษส่วน - x ในตัวเศษ
ถ้าให้สมการเศษส่วนโดยที่ไม่ทราบค่าอยู่ในตัวเศษ โจทย์ไม่จำเป็นต้องมีเงื่อนไขเพิ่มเติม และจะได้รับการแก้ไขโดยไม่ต้องยุ่งยากโดยไม่จำเป็น รูปแบบทั่วไปของสมการนี้คือ x/a + b = c โดยที่ x คือค่าที่ไม่รู้จัก a, b และ c คือจำนวนสามัญ
หา x: x/5 + 10 = 70
ในการแก้สมการ คุณต้องกำจัดเศษส่วนออก คูณแต่ละพจน์ในสมการด้วย 5: 5x/5 + 5x10 = 70x5 5x และ 5 ถูกยกเลิก 10 และ 70 คูณด้วย 5 และเราได้รับ: x + 50 = 350 => x = 350 – 50 = 300
หา x: x/5 + x/10 = 90
ตัวอย่างนี้เป็นเวอร์ชันแรกที่ซับซ้อนกว่าเล็กน้อย มีวิธีแก้ไขที่เป็นไปได้สองวิธีที่นี่
- ตัวเลือกที่ 1: เรากำจัดเศษส่วนโดยการคูณเงื่อนไขทั้งหมดของสมการด้วยตัวส่วนที่มากกว่า นั่นคือด้วย 10: 10x/5 + 10x/10 = 90×10 => 2x + x = 900 => 3x = 900 = > x=300.
- ตัวเลือกที่ 2: เพิ่มด้านซ้ายของสมการ x/5 + x/10 = 90 ตัวส่วนร่วมคือ 10 หาร 10 ด้วย 5 คูณด้วย x เราจะได้ 2x หาร 10 ด้วย 10 คูณด้วย x เราจะได้ x: 2x+x/10 = 90 ดังนั้น 2x+x = 90×10 = 900 => 3x = 900 => x = 300
เรามักจะพบสมการเศษส่วนโดยที่ x อยู่ด้านตรงข้ามของเครื่องหมายเท่ากับ ในสถานการณ์เช่นนี้ จำเป็นต้องย้ายเศษส่วนทั้งหมดที่มีเครื่องหมาย X ไปไว้ด้านหนึ่งและย้ายตัวเลขไปอีกด้านหนึ่ง
- หา x: 3x/5 = 130 – 2x/5
- เลื่อน 2x/5 ไปทางขวาโดยมีเครื่องหมายตรงกันข้าม: 3x/5 + 2x/5 = 130 => 5x/5 = 130
- เราลด 5x/5 แล้วได้: x = 130
วิธีแก้สมการด้วยเศษส่วน - x ในตัวส่วน
สมการเศษส่วนประเภทนี้จำเป็นต้องเขียนเงื่อนไขเพิ่มเติม การระบุเงื่อนไขเหล่านี้เป็นส่วนบังคับและเป็นส่วนสำคัญของการตัดสินใจที่ถูกต้อง การไม่เพิ่มจะถือว่าคุณเสี่ยง เนื่องจากคำตอบ (แม้ว่าจะถูกต้องก็ตาม) อาจไม่นับรวม
รูปแบบทั่วไปของสมการเศษส่วน โดยที่ x อยู่ในตัวส่วน คือ a/x + b = c โดยที่ x คือค่าที่ไม่รู้จัก a, b, c เป็นจำนวนสามัญ โปรดทราบว่า x อาจไม่ใช่ตัวเลขใดๆ ตัวอย่างเช่น x ไม่สามารถเท่ากับศูนย์ได้ เนื่องจากไม่สามารถหารด้วย 0 ได้ นี่เป็นเงื่อนไขเพิ่มเติมที่เราต้องระบุอย่างชัดเจน ซึ่งเรียกว่าช่วงของค่าที่อนุญาต เรียกย่อว่า VA
หา x: 15/x + 18 = 21
เราเขียน ODZ สำหรับ x: x ≠ 0 ทันที เมื่อระบุ ODZ แล้ว เราจะแก้สมการตามรูปแบบมาตรฐานโดยกำจัดเศษส่วน คูณเงื่อนไขทั้งหมดของสมการด้วย x 15x/x+18x = 21x => 15+18x = 21x => 15 = 3x => x = 15/3 = 5
มักจะมีสมการที่ตัวส่วนไม่เพียงประกอบด้วย x เท่านั้น แต่ยังมีการดำเนินการอื่นๆ ด้วย เช่น การบวกหรือการลบ
หา x: 15/(x-3) + 18 = 21
เรารู้อยู่แล้วว่าตัวส่วนไม่สามารถเท่ากับศูนย์ได้ ซึ่งหมายความว่า x-3 ≠ 0 เราย้าย -3 ไปทางด้านขวา เปลี่ยนเครื่องหมาย "-" เป็น "+" แล้วเราจะได้ x ≠ 3 ดังกล่าว ODZ คือ ระบุไว้
เราแก้สมการ โดยคูณทุกอย่างด้วย x-3: 15 + 18×(x – 3) = 21×(x – 3) => 15 + 18x – 54 = 21x – 63
เลื่อน X ไปทางขวา ตัวเลขไปทางซ้าย: 24 = 3x => x = 8
เราได้เรียนรู้วิธีแก้สมการกำลังสองแล้ว ทีนี้มาขยายวิธีการศึกษาไปสู่สมการตรรกยะกัน
การแสดงออกที่มีเหตุผลคืออะไร? เราเจอแนวคิดนี้แล้ว การแสดงออกที่มีเหตุผลเป็นนิพจน์ที่ประกอบด้วยตัวเลข ตัวแปร กำลัง และสัญลักษณ์ของการดำเนินการทางคณิตศาสตร์
ดังนั้น สมการตรรกยะจึงเป็นสมการที่อยู่ในรูปแบบ: , โดยที่ - การแสดงออกอย่างมีเหตุผล
ก่อนหน้านี้เราพิจารณาเฉพาะสมการตรรกยะที่สามารถลดทอนให้เป็นเชิงเส้นได้ ทีนี้ลองดูสมการตรรกยะที่สามารถลดเป็นสมการกำลังสองได้
ตัวอย่างที่ 1
แก้สมการ: .
สารละลาย:
เศษส่วนจะเท่ากับ 0 ก็ต่อเมื่อตัวเศษเท่ากับ 0 และตัวส่วนไม่เท่ากับ 0
เราได้รับระบบดังต่อไปนี้:
สมการแรกของระบบคือสมการกำลังสอง ก่อนที่จะแก้มัน เรามาหารสัมประสิทธิ์ทั้งหมดด้วย 3 กันก่อน เราได้:
เราได้สองราก: ; .
เนื่องจาก 2 ไม่เคยเท่ากับ 0 จึงต้องตรงตามเงื่อนไขสองข้อ: . เนื่องจากไม่มีรากของสมการที่ได้รับข้างต้นตรงกับค่าที่ไม่ถูกต้องของตัวแปรที่ได้รับเมื่อแก้ไขอสมการที่สอง ทั้งสองจึงเป็นคำตอบของสมการนี้
คำตอบ:.
ลองกำหนดอัลกอริทึมสำหรับการแก้สมการตรรกยะ:
1. เลื่อนพจน์ทั้งหมดไปทางซ้ายเพื่อให้ด้านขวาลงท้ายด้วย 0
2. แปลงและลดรูปทางด้านซ้าย นำเศษส่วนทั้งหมดมาเป็นตัวส่วนร่วม
3. เท่ากับเศษส่วนผลลัพธ์เป็น 0 โดยใช้อัลกอริทึมต่อไปนี้: .
4. เขียนรากที่ได้มาจากสมการแรกและตอบอสมการที่สองในคำตอบ
ลองดูอีกตัวอย่างหนึ่ง
ตัวอย่างที่ 2
แก้สมการ: .
สารละลาย
ในตอนแรก เราย้ายเงื่อนไขทั้งหมดไปทางซ้ายเพื่อให้ 0 ยังคงอยู่ทางด้านขวา เราได้รับ:
ทีนี้ลองนำด้านซ้ายของสมการมาเป็นตัวส่วนร่วม:
สมการนี้เทียบเท่ากับระบบ:
สมการแรกของระบบคือสมการกำลังสอง
ค่าสัมประสิทธิ์ของสมการนี้: . เราคำนวณการเลือกปฏิบัติ:
เราได้สองราก: ; .
ทีนี้มาแก้อสมการที่สองกัน: ผลคูณของปัจจัยไม่เท่ากับ 0 ก็ต่อเมื่อไม่มีปัจจัยใดเท่ากับ 0
ต้องเป็นไปตามเงื่อนไขสองประการ: . เราพบว่ารากทั้งสองของสมการแรก มีเพียงรากเดียวเท่านั้นที่เหมาะสม - 3
คำตอบ:.
ในบทเรียนนี้ เราจำได้ว่านิพจน์ตรรกยะคืออะไร และยังได้เรียนรู้วิธีแก้สมการตรรกยะซึ่งลดเหลือเป็นสมการกำลังสองด้วย
ในบทต่อไป เราจะดูสมการตรรกยะเป็นแบบจำลองของสถานการณ์จริง และยังดูปัญหาการเคลื่อนที่ด้วย
บรรณานุกรม
- บาชมาคอฟ M.I. พีชคณิต ชั้นประถมศึกษาปีที่ 8 - อ.: การศึกษา, 2547.
- Dorofeev G.V., Suvorova S.B., Bunimovich E.A. และอื่นๆ พีชคณิต 8. 5th ed. - อ.: การศึกษา, 2553.
- Nikolsky S.M. , Potapov M.A. , Reshetnikov N.N. , Shevkin A.V. พีชคณิต ชั้นประถมศึกษาปีที่ 8 หนังสือเรียนสำหรับสถานศึกษาทั่วไป - อ.: การศึกษา, 2549.
- เทศกาลแนวคิดการสอน "เปิดบทเรียน" ()
- School.xvatit.com ()
- Rudocs.exdat.com ()
การบ้าน
เราแนะนำสมการข้างต้นใน § 7 ขั้นแรก ให้เราระลึกว่านิพจน์ที่เป็นเหตุเป็นผลคืออะไร นี่คือนิพจน์พีชคณิตที่ประกอบด้วยตัวเลขและตัวแปร x โดยใช้การดำเนินการของการบวก ลบ การคูณ การหาร และการยกกำลังด้วยเลขชี้กำลังธรรมชาติ
ถ้า r(x) เป็นนิพจน์ตรรกยะ สมการ r(x) = 0 จะเรียกว่าสมการตรรกยะ
อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติ จะสะดวกกว่าถ้าใช้การตีความคำว่า "สมการตรรกยะ" ให้กว้างขึ้นเล็กน้อย: นี่คือสมการในรูปแบบ h(x) = q(x) โดยที่ h(x) และ q(x) การแสดงออกที่มีเหตุผล
จนถึงขณะนี้เราไม่สามารถแก้สมการตรรกยะใดๆ ได้ แต่มีเพียงสมการเดียวเท่านั้นที่เป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงและการให้เหตุผลต่างๆ สมการเชิงเส้น. ตอนนี้ความสามารถของเรายิ่งใหญ่ขึ้นมาก: เราจะสามารถแก้สมการตรรกยะที่ไม่เพียงลดเป็นเชิงเส้นเท่านั้น
mu แต่ยังรวมถึงสมการกำลังสองด้วย
ให้เรานึกถึงวิธีที่เราแก้สมการตรรกยะก่อนหน้านี้และพยายามกำหนดอัลกอริทึมการแก้ปัญหา
ตัวอย่างที่ 1แก้สมการ
สารละลาย. ลองเขียนสมการใหม่ในรูปแบบ
ในกรณีนี้ ตามปกติ เราใช้ประโยชน์จากข้อเท็จจริงที่ว่าความเท่าเทียมกัน A = B และ A - B = 0 แสดงความสัมพันธ์เดียวกันระหว่าง A และ B ซึ่งทำให้เราสามารถย้ายคำไปทางด้านซ้ายของสมการโดยมี เครื่องหมายตรงข้าม
ลองแปลงด้านซ้ายของสมการกัน เรามี
ให้เราระลึกถึงเงื่อนไขของความเท่าเทียมกัน เศษส่วนศูนย์: ถ้าหากความสัมพันธ์สองรายการได้รับความพึงพอใจพร้อมกัน:
1) ตัวเศษของเศษส่วนเป็นศูนย์ (a = 0) 2) ตัวส่วนของเศษส่วนแตกต่างจากศูนย์)
เราได้เท่ากับตัวเศษของเศษส่วนทางด้านซ้ายของสมการ (1) ถึงศูนย์
ยังคงต้องตรวจสอบการปฏิบัติตามเงื่อนไขที่สองที่ระบุไว้ข้างต้น ความสัมพันธ์หมายถึงสมการ (1) ว่า ค่า x 1 = 2 และ x 2 = 0.6 เป็นไปตามความสัมพันธ์ที่ระบุดังนั้นจึงทำหน้าที่เป็นรากของสมการ (1) และในขณะเดียวกันก็เป็นรากของสมการที่กำหนด
1) ลองแปลงสมการเป็นรูปแบบ
2) ให้เราแปลงด้านซ้ายของสมการนี้:
(เปลี่ยนเครื่องหมายในตัวเศษและ
เศษส่วน)
ดังนั้นสมการที่กำหนดจึงอยู่ในรูปแบบ
3) แก้สมการ x 2 - 6x + 8 = 0 ค้นหา
4) สำหรับค่าที่พบ ให้ตรวจสอบการปฏิบัติตามเงื่อนไข . หมายเลข 4 เป็นไปตามเงื่อนไขนี้ แต่หมายเลข 2 ไม่เป็นไปตามเงื่อนไข ซึ่งหมายความว่า 4 คือรากของสมการที่กำหนด และ 2 คือรากที่ไม่เกี่ยวข้อง
คำตอบ: 4.
2. การแก้สมการตรรกยะโดยการแนะนำตัวแปรใหม่
คุณคุ้นเคยกับวิธีการแนะนำตัวแปรใหม่แล้ว เราใช้มันมากกว่าหนึ่งครั้ง ให้เราแสดงตัวอย่างวิธีการใช้ในการแก้สมการตรรกยะ
ตัวอย่างที่ 3แก้สมการ x 4 + x 2 - 20 = 0
สารละลาย. ขอแนะนำตัวแปรใหม่ y = x 2 กัน เนื่องจาก x 4 = (x 2) 2 = y 2 ดังนั้นสมการที่กำหนดจึงสามารถเขียนใหม่ได้เป็น
y 2 + y - 20 = 0
นี่คือสมการกำลังสองซึ่งสามารถหารากได้โดยใช้ที่รู้ สูตร; เราได้ y 1 = 4, y 2 = - 5
แต่ y = x 2 ซึ่งหมายความว่าปัญหาลดลงจนเหลือเพียงการแก้สมการสองสมการ:
x 2 =4; x 2 = -5.
จากสมการแรกเราพบว่าสมการที่สองไม่มีราก
คำตอบ: .
สมการที่มีรูปแบบ ax 4 + bx 2 +c = 0 เรียกว่าสมการกำลังสอง (“bi” คือสอง กล่าวคือ สมการ "กำลังสอง" ชนิดหนึ่ง) สมการที่เพิ่งแก้ไปนั้นเป็นสมการกำลังสองอย่างแม่นยำ สมการกำลังสองใดๆ จะถูกแก้ในลักษณะเดียวกับสมการจากตัวอย่างที่ 3: ใส่ตัวแปรใหม่ y = x 2 แก้สมการกำลังสองที่ได้เทียบกับตัวแปร y แล้วกลับคืนสู่ตัวแปร x
ตัวอย่างที่ 4แก้สมการ
สารละลาย. โปรดทราบว่านิพจน์เดียวกัน x 2 + 3x ปรากฏสองครั้งที่นี่ ซึ่งหมายความว่า เหมาะสมที่จะแนะนำตัวแปรใหม่ y = x 2 + 3x ซึ่งจะทำให้เราสามารถเขียนสมการใหม่ได้ในรูปแบบที่เรียบง่ายและน่าพอใจมากขึ้น (ซึ่งจริงๆ แล้วคือจุดประสงค์ของการแนะนำสมการใหม่ ตัวแปร- และทำให้การบันทึกง่ายขึ้น
ชัดเจนขึ้น และโครงสร้างของสมการก็ชัดเจนขึ้น):
ตอนนี้เรามาใช้อัลกอริธึมในการแก้สมการตรรกยะกัน
1) ลองย้ายเงื่อนไขทั้งหมดของสมการไปเป็นส่วนเดียว:
= 0
2) แปลงด้านซ้ายของสมการ
ดังนั้นเราจึงเปลี่ยนสมการที่ให้มาเป็นรูปแบบ
3) จากสมการ - 7y 2 + 29y -4 = 0 เราพบ (คุณและฉันได้แก้สมการกำลังสองได้ค่อนข้างมากแล้ว ดังนั้นจึงไม่คุ้มที่จะให้การคำนวณโดยละเอียดในตำราเรียนเสมอไป)
4) ตรวจสอบรากที่พบโดยใช้เงื่อนไข 5 (y - 3) (y + 1) รากทั้งสองเป็นไปตามเงื่อนไขนี้
ดังนั้นสมการกำลังสองสำหรับตัวแปร y ใหม่จึงได้รับการแก้ไข:
เนื่องจาก y = x 2 + 3x และ y ตามที่เราได้กำหนดไว้ ต้องใช้ค่าสองค่า: 4 และ เรายังคงต้องแก้สมการสองสมการ: x 2 + 3x = 4; x 2 + Zx = . รากของสมการแรกคือตัวเลข 1 และ - 4 รากของสมการที่สองคือตัวเลข
ในตัวอย่างที่พิจารณา วิธีการแนะนำตัวแปรใหม่นั้น ตามที่นักคณิตศาสตร์ชอบบอกว่า เพียงพอกับสถานการณ์ กล่าวคือ มันสอดคล้องกับตัวแปรนั้นเป็นอย่างดี ทำไม ใช่ เนื่องจากนิพจน์เดียวกันนี้ปรากฏอย่างชัดเจนในสมการหลายครั้ง และมีเหตุผลในการกำหนดนิพจน์นี้ด้วยตัวอักษรใหม่ แต่สิ่งนี้ไม่ได้เกิดขึ้นเสมอไป บางครั้งตัวแปรใหม่ "ปรากฏขึ้น" ในระหว่างกระบวนการเปลี่ยนแปลงเท่านั้น นี่คือสิ่งที่จะเกิดขึ้นในตัวอย่างนี้อย่างแน่นอน
ตัวอย่างที่ 5แก้สมการ
x(x-1)(x-2)(x-3) = 24.
สารละลาย. เรามี
x(x - 3) = x 2 - 3x;
(x - 1)(x - 2) = x 2 -Зx+2
ซึ่งหมายความว่าสมการที่กำหนดสามารถเขียนใหม่ได้ในรูปแบบ
(x 2 - 3x)(x 2 + 3x + 2) = 24
ตอนนี้ตัวแปรใหม่ "ปรากฏขึ้น" แล้ว: y = x 2 - 3x
ด้วยความช่วยเหลือนี้ สมการสามารถเขียนใหม่ได้ในรูปแบบ y (y + 2) = 24 จากนั้น y 2 + 2y - 24 = 0 รากของสมการนี้คือตัวเลข 4 และ -6
เมื่อกลับไปที่ตัวแปรดั้งเดิม x เราจะได้สมการสองสมการ x 2 - 3x = 4 และ x 2 - 3x = - 6 จากสมการแรกเราพบ x 1 = 4, x 2 = - 1; สมการที่สองไม่มีราก
คำตอบ: 4, - 1.
เราขอเชิญคุณเข้าสู่บทเรียนเกี่ยวกับการแก้สมการด้วยเศษส่วน เป็นไปได้มากว่า คุณเคยเจอสมการดังกล่าวมาก่อน ดังนั้นในบทนี้ เราจะทำซ้ำและสรุปข้อมูลที่คุณรู้
บทเรียนเพิ่มเติมบนเว็บไซต์
สมการเศษส่วน-ตรรกยะคือสมการที่มีเศษส่วนตรรกยะ ซึ่งก็คือตัวแปรในตัวส่วน คุณน่าจะเคยเจอสมการแบบนี้มาก่อน ดังนั้นในบทเรียนนี้ เราจะทบทวนและสรุปสิ่งที่คุณรู้
ก่อนอื่น ฉันแนะนำให้เปิดดูบทเรียนก่อนหน้าในหัวข้อนี้ - บทเรียน "การแก้สมการกำลังสอง" ในบทเรียนนั้น ได้พิจารณาตัวอย่างการแก้สมการตรรกยะเศษส่วน ลองพิจารณาดูครับ
การแก้สมการนี้ดำเนินการในหลายขั้นตอน:
- การแปลงสมการที่มีเศษส่วนตรรกยะ
- ไปที่สมการทั้งหมดและทำให้ง่ายขึ้น
- การแก้สมการกำลังสอง
จำเป็นต้องผ่าน 2 ขั้นตอนแรกเมื่อต้องแก้สมการตรรกยะเศษส่วนใดๆ ขั้นตอนที่สามเป็นทางเลือกเนื่องจากสมการที่ได้รับจากการลดความซับซ้อนอาจไม่ใช่กำลังสอง แต่เป็นเชิงเส้น การแก้สมการเชิงเส้นนั้นง่ายกว่ามาก มีขั้นตอนที่สำคัญอีกขั้นตอนหนึ่งในการแก้สมการตรรกยะเศษส่วน จะมองเห็นได้เมื่อแก้สมการต่อไป
คุณควรทำอะไรก่อน? – แน่นอน นำเศษส่วนมาเป็นตัวส่วนร่วม. และมันสำคัญมากที่จะต้องค้นหาให้แน่ชัด น้อยที่สุดตัวหารร่วม มิฉะนั้น ในกระบวนการแก้ปัญหา สมการจะมีความซับซ้อน ตรงนี้เราสังเกตว่าตัวส่วนของเศษส่วนหลังสามารถแยกตัวประกอบได้ ที่และ ย+2. ผลคูณนี้จะเป็นตัวหารร่วมในสมการนี้ ตอนนี้เราจำเป็นต้องหาตัวประกอบเพิ่มเติมสำหรับเศษส่วนแต่ละตัว แม่นยำยิ่งขึ้นสำหรับเศษส่วนสุดท้ายนั้นไม่จำเป็นต้องใช้ตัวคูณเนื่องจากตัวส่วนของมันเท่ากับตัวร่วม ตอนนี้เศษส่วนทั้งหมดมีตัวส่วนเท่ากัน เราก็ไปยังสมการทั้งหมดซึ่งประกอบด้วยตัวเศษเดียวกันได้ แต่จำเป็นต้องตั้งข้อสังเกตไว้อย่างหนึ่งว่า ค่าที่ค้นพบของค่าที่ไม่รู้จักไม่สามารถลดตัวส่วนใดๆ ให้เป็นศูนย์ได้. นี่คือ ODZ: ย≠0, ย≠2. นี่เป็นการเสร็จสิ้นขั้นตอนแรกของขั้นตอนแรกของการแก้ปัญหาที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้และเราไปยังขั้นตอนที่สอง - เราทำให้สมการทั้งหมดที่เป็นผลลัพธ์ง่ายขึ้น เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้เปิดวงเล็บ ย้ายพจน์ทั้งหมดไปไว้ที่ด้านหนึ่งของสมการ แล้วนำเสนอคำที่คล้ายกัน ทำเองและตรวจสอบว่าการคำนวณของฉันซึ่งให้สมการนั้นถูกต้องหรือไม่ 3ป 2 – 12ป = 0สมการนี้เป็นสมการกำลังสอง เขียนในรูปแบบมาตรฐาน และสัมประสิทธิ์หนึ่งของมันคือศูนย์
นิพจน์จำนวนเต็มเป็นนิพจน์ทางคณิตศาสตร์ที่ประกอบด้วยตัวเลขและตัวแปรตามตัวอักษรโดยใช้การดำเนินการบวก การลบ และการคูณ จำนวนเต็มยังรวมถึงนิพจน์ที่เกี่ยวข้องกับการหารด้วยตัวเลขใดๆ ก็ตามที่ไม่ใช่ศูนย์
แนวคิดของนิพจน์เชิงตรรกยะแบบเศษส่วน
นิพจน์เศษส่วนเป็นนิพจน์ทางคณิตศาสตร์ที่นอกเหนือจากการดำเนินการบวก การลบ และการคูณด้วยตัวแปรตัวเลขและตัวอักษร รวมถึงการหารด้วยตัวเลขที่ไม่เท่ากับศูนย์แล้ว ยังมีการหารเป็นนิพจน์ด้วยตัวแปรตัวอักษรด้วย
นิพจน์เหตุผลเป็นนิพจน์ทั้งหมดและเศษส่วน สมการตรรกยะคือสมการที่ด้านซ้ายและด้านขวาเป็นนิพจน์ตรรกยะ ถ้าในสมการตรรกยะด้านซ้ายและด้านขวาเป็นนิพจน์จำนวนเต็ม สมการตรรกยะดังกล่าวจะเรียกว่าจำนวนเต็ม
หากในสมการตรรกยะด้านซ้ายหรือด้านขวาเป็นนิพจน์เศษส่วน สมการดังกล่าวจะเรียกว่าเศษส่วน
ตัวอย่างของนิพจน์เศษส่วน
1. x-3/x = -6*x+19
2. (x-4)/(2*x+5) = (x+7)/(x-2)
3. (x-3)/(x-5) + 1/x = (x+5)/(x*(x-5))
โครงการแก้สมการตรรกยะเศษส่วน
1. ค้นหาตัวส่วนร่วมของเศษส่วนทั้งหมดที่รวมอยู่ในสมการ
2. คูณทั้งสองข้างของสมการด้วยตัวส่วนร่วม
3. แก้สมการผลลัพธ์ทั้งหมด
4. ตรวจสอบรากและไม่รวมรากที่ทำให้ตัวส่วนร่วมหายไป
เนื่องจากเรากำลังแก้สมการตรรกยะเศษส่วน จึงจะมีตัวแปรในตัวส่วนของเศษส่วน ซึ่งหมายความว่าพวกมันจะเป็นตัวส่วนร่วม. และในจุดที่สองของอัลกอริทึมเราคูณด้วยตัวส่วนร่วมจากนั้นรากที่ไม่เกี่ยวข้องอาจปรากฏขึ้น โดยที่ตัวส่วนร่วมจะเท่ากับศูนย์ซึ่งหมายความว่าการคูณจะไม่มีความหมาย ดังนั้นในตอนท้ายจึงจำเป็นต้องตรวจสอบรากที่ได้รับ
ลองดูตัวอย่าง:
แก้สมการเศษส่วน: (x-3)/(x-5) + 1/x = (x+5)/(x*(x-5))
เราจะยึดตามรูปแบบทั่วไป: ขั้นแรกให้ค้นหาตัวส่วนร่วมของเศษส่วนทั้งหมด เราได้ x*(x-5)
คูณเศษส่วนแต่ละส่วนด้วยตัวส่วนร่วมแล้วเขียนสมการทั้งหมดที่ได้
(x-3)/(x-5) * (x*(x-5))= x*(x+3);
1/x * (x*(x-5)) = (x-5);
(x+5)/(x*(x-5)) * (x*(x-5)) = (x+5);
x*(x+3) + (x-5) = (x+5);
ให้เราลดความซับซ้อนของสมการผลลัพธ์ เราได้รับ:
x^2+3*x + x-5 - x - 5 =0;
x^2+3*x-10=0;
เราได้สมการกำลังสองลดลงอย่างง่าย เราแก้มันด้วยวิธีใดๆ ที่รู้จัก เราได้ราก x=-2 และ x=5
ตอนนี้เราตรวจสอบวิธีแก้ปัญหาที่ได้รับ:
แทนตัวเลข -2 และ 5 ลงในตัวส่วนร่วม. ที่ x=-2 ตัวส่วนร่วม x*(x-5) จะไม่หายไป -2*(-2-5)=14 ซึ่งหมายความว่าตัวเลข -2 จะเป็นรากของสมการตรรกยะเศษส่วนดั้งเดิม
ที่ x=5 ตัวส่วนร่วม x*(x-5) จะกลายเป็นศูนย์ ดังนั้น จำนวนนี้จึงไม่ใช่รากของสมการเศษส่วนดั้งเดิม เนื่องจากจะมีการหารด้วยศูนย์