4.7: Рішення раціональних рівнянь
Цілі навчання
- Вирішити раціональні рівняння
- Вирішити буквальні рівняння, або формули, що включають раціональні вирази.
- Вирішуйте додатки за участю взаємних невідомих.
Рішення раціональних рівнянь
Раціональне рівняння 33 - це рівняння, що містить хоча б один раціональний вираз. Раціональні вирази зазвичай містять змінну в знаменнику. З цієї причини ми подбаємо про те, щоб знаменник не був,0 зазначивши обмеження та перевіряючи наші рішення. Розв'язування раціональних рівнянь передбачає очищення дробів шляхом множення обох сторін рівняння на найменш спільний знаменник (РК).
Приклад4.7.1:
Вирішити:1x+2x2=x+92x2.
Рішення
Спочатку робимо позначку про обмеження на\(x, x≠0\). Потім ми множимо обидві сторони на РК-дисплей, який в даному випадку дорівнює2x2.
2x2⋅(1x+2x2)=2x2⋅(x+92x2)MultiplybothsidesbytheLCD.2x2⋅1x+2x2⋅2x2=2x2⋅x+92x2Distribute.2x+4=x+9Simplifyandthensolve.x=5
Перевірте свою відповідь. Підставтеx=5 в вихідне рівняння і подивіться, чи отримаєте ви справжнє твердження.
\begin{array} { l } { \frac { 1 } { x } + \frac { 2 } { x ^ { 2 } } = \frac { x + 9 } { 2 x ^ { 2 } }\quad \color{Cerulean} { Original\:equation } } \\ { \frac { 1 } { \color{OliveGreen}{5} }\color{black}{ +} \frac { 2 } { \color{OliveGreen}{5} ^ { \color{black}{2} } } = \frac { \color{OliveGreen}{5}\color{black}{ +} 9 } { 2 ( \color{OliveGreen}{5}\color{black}{ )} ^ { 2 } }\quad \color{Cerulean} { Check \: x = 5.} } \\ { \frac { 1 } { 5 } + \frac { 2 } { 25 } = \frac { 14 } { 2 \cdot 25 } } \\ \frac{5}{25} + \frac{2}{25} = \frac{7}{25} \\ {\frac{7}{25}=\frac{7}{25}} \:\:\color{Cerulean}{✓}\end{array}
Відповідь:
Рішення є5.
Після множення обох сторін попереднього прикладу на РК-дисплей, нам залишилося лінійне рівняння для вирішення. Це не завжди так; іноді нам залишиться квадратне рівняння.
Приклад\PageIndex{2}:
Вирішити:\frac { 3 ( x + 2 ) } { x - 4 } - \frac { x + 4 } { x - 2 } = \frac { x - 2 } { x - 4 }.
Рішення
В даному прикладі є два обмеження,x≠4 іx≠2. Почніть з множення обох сторін на РК-дисплей,(x−2)(x−4).
\begin{aligned} \color{Cerulean}{(x-2)(x-4)}\color{black}{\cdot} \left( \frac{3(x+2)}{x-4}-\frac{x+4}{x-2} \right) &= \color{Cerulean}{(x-2)(x-4)}\color{black}{\cdot} \left( \frac{x-2}{x-4} \right)\\ \color{Cerulean}{(x-2)\cancel{(x-4)}}\color{black}{\cdot} \frac{3(x+2)}{\cancel{x-4}} - \color{Cerulean}{\cancel{(x-2)}(x-4)}\color{black}{\cdot} \frac{x+4}{\cancel{x-2}} &= \color{Cerulean}{(x-2)\cancel{(x-4)}}\color{black}{\cdot} \frac{x-2}{\cancel{x-4}} \\ 3 ( x + 2 ) ( x - 2 ) - ( x + 4 ) ( x - 4 ) & = ( x - 2 ) ( x - 2 ) \\ 3 \left( x ^ { 2 } - 4 \right) - \left( x ^ { 2 } - 16 \right) & = x ^ { 2 } - 2 x - 2 x + 4 \\ 3 x ^ { 2 } - 12 - x ^ { 2 } + 16 & = x ^ { 2 } - 4 x + 4\\ 2x^{2} + 4 & = x^{2}-4x+4 \end{aligned}
Після розподілу та спрощення обох сторін рівняння залишається квадратне рівняння. Для розв'язання перепишіть квадратне рівняння в стандартній формі, коефіцієнті, а потім встановіть кожен коефіцієнт рівним 0.
\begin{array} { l } { 2 x ^ { 2 } + 4 = x ^ { 2 } - 4 x + 4 } \\ { x ^ { 2 } + 4 x = 0 } \\ { x ( x + 4 ) = 0 } \end{array}
\begin{aligned} x = 0 \text { or } x + 4 & = 0 \\ x & = - 4 \end{aligned}
Перевірте, чи вирішують ці значення вихідне рівняння.
\frac { 3 ( x + 2 ) } { x - 4 } - \frac { x + 4 } { x - 2 } = \frac { x - 2 } { x - 4 }
Перевіритиx=0 | Перевіритиx=4 |
---|---|
\ (x = 0\) ">\begin{aligned} \frac { 3 ( \color{Cerulean}{0}\color{black}{ +} 2 ) } {\color{Cerulean}{ 0}\color{black}{ -} 4 } - \frac {\color{Cerulean}{ 0}\color{black}{ +} 4 } {\color{Cerulean}{ 0}\color{black}{ -} 2 } & = \frac { \color{Cerulean}{0}\color{black}{ -} 2 } { \color{Cerulean}{0}\color{black}{ -} 4 } \\ \frac { 6 } { - 4 } - \frac { 4 } { - 2 } & = \frac { - 2 } { - 4 } \\ - \frac { 3 } { 2 } + 2 & = \frac { 1 } { 2 } \\ - \frac { 3 } { 2 } + \frac { 4 } { 2 } & = \frac { 1 } { 2 } \\ \frac { 1 } { 2 } & = \frac { 1 } { 2 } \color{Cerulean}{✓} \end{aligned} | \ (x = 4\) ">\begin{aligned} \frac { 3 ( \color{Cerulean}{- 4}\color{black}{ +} 2 ) } { \color{Cerulean}{- 4}\color{black}{ -} 4 } - \frac {\color{Cerulean}{ - 4}\color{black}{ +} 4 } {\color{Cerulean}{ - 4}\color{black}{ -} 2 } & = \frac { \color{Cerulean}{- 4}\color{black}{ -} 2 } { \color{Cerulean}{- 4}\color{black}{ -} 4 } \\ \frac { 3 ( - 2 ) } { - 8 } - \frac { 0 } { - 6 } & = \frac { - 6 } { - 8 } \\ \frac { - 6 } { - 8 } - 0 & = \frac { 3 } { 4 } \\ \frac { 3 } { 4 } & = \frac { 3 } { 4 } \color{Cerulean}{✓} \end{aligned} |
Відповідь:
Рішення є0 і−4.
До цього моменту всі можливі рішення вирішували вихідне рівняння. Однак це може бути не завжди так. Множення обох сторін рівняння на змінні коефіцієнти може призвести до сторонніх розв'язків 34, які є розв'язками, які не вирішують вихідного рівняння. Повний перелік кроків для вирішення раціонального рівняння викладено в наступному прикладі.
Приклад\PageIndex{3}
Вирішити:\frac { 2 x } { 3 x + 1 } = \frac { 1 } { x - 5 } - \frac { 4 ( x - 1 ) } { 3 x ^ { 2 } - 14 x - 5 }.
Рішення
Крок 1: Розподіліть всі знаменники та визначте РК-дисплей.
\begin{array} { l } { \frac { 2 x } { 3 x + 1 } = \frac { 1 } { x - 5 } - \frac { 4 ( x - 1 ) } { 3 x ^ { 2 } - 14 x - 5 } } \\ { \frac { 2 x } { ( 3 x + 1 ) } = \frac { 1 } { ( x - 5 ) } - \frac { 4 ( x - 1 ) } { ( 3 x + 1 ) ( x - 5 ) } } \end{array}
РК-дисплей є(3x+1)(x−5).
Крок 2: Визначте обмеження. В даному випадкуx≠−\frac{1}{3} іx≠5.
Крок 3: Помножте обидві сторони рівняння на РК-дисплей. Розподіліть обережно, а потім спростіть.
\begin{aligned} \color{Cerulean}{( 3 x + 1 ) ( x - 5 )}\color{black}{ \cdot} \frac { 2 x } { ( 3 x + 1 ) } &=\color{Cerulean}{ ( 3 x + 1 ) ( x - 5 )}\color{black}{ \cdot} \left( \frac { 1 } { ( x - 5 ) } - \frac { 4 ( x - 1 ) } { ( 3 x + 1 ) ( x - 5 ) }\right)\\ \color{Cerulean}{\cancel{(3x+1)}(x-5)}\color{black}{ \cdot}\frac{2x}{\cancel{(3x+1)}} &= \color{Cerulean}{(3x+1)\cancel{(x-5)}}\color{black}{\cdot} \frac{1}{\cancel{(x-5)}} -\color{Cerulean}{\cancel{ (3x+1)}\cancel{(x-5)}}\color{black}{ \cdot} \frac{4(x-1)}{\cancel{(3x+1)}\cancel{(x-5)}} \\ 2x(x-5) &=(3x+1)-4(x-1) \end{aligned}
Крок 4: Розв'яжіть отримане рівняння. Тут в результаті виходить квадратне рівняння. Перепишіть його в стандартну форму, коефіцієнт, а потім задайте кожен коефіцієнт рівним0.
\begin{aligned} 2 x ( x - 5 ) & = ( 3 x + 1 ) - 4 ( x - 1 ) \\ 2 x ^ { 2 } - 10 x & = 3 x + 1 - 4 x + 4 \\ 2 x ^ { 2 } - 10 x & = - x + 5 \\ 2 x ^ { 2 } - 9 x - 5 & = 0 \\ ( 2 x + 1 ) ( x - 5 ) & = 0 \end{aligned}
\begin{aligned} 2 x + 1 & = 0 \quad\quad \text { or } &x - 5 &= 0 \\ 2 x & = - 1 & x &= 5 \\ x &= - \frac { 1 } { 2 } \end{aligned}
Крок 5: Перевірте наявність сторонніх рішень. Завжди підставляйте в вихідне рівняння або факторний еквівалент. У цьому випадку виберіть факторний еквівалент для перевірки:
\frac { 2 x } { ( 3 x + 1 ) } = \frac { 1 } { ( x - 5 ) } - \frac { 4 ( x - 1 ) } { ( 3 x + 1 ) ( x - 5 ) }
Перевіритиx=-\frac{1}{2} | Перевіритиx=5 |
---|---|
\ (x=-\ гідророзриву {1} {2}\) ">\begin{aligned} \frac { 2 \left( \color{Cerulean}{- \frac { 1 } { 2 }} \right) } { \left( 3 \left(\color{Cerulean}{ - \frac { 1 } { 2 }} \right) \color{black}{+} 1 \right) } & = \frac { 1 } { \left( \left( \color{Cerulean}{- \frac { 1 } { 2} } \right) - 5 \right) } - \frac { 4 \left( \left( \color{Cerulean}{- \frac { 1 } { 2 }} \right) \color{black}{-} 1 \right) } { \left( 3 \left( \color{Cerulean}{- \frac { 1 } { 2} } \right) \color{black}{+} 1 \right) \left( \left( \color{Cerulean}{- \frac { 1 } { 2} } \right) - 5 \right) } \\ \frac { - 1 } { \left( - \frac { 1 } { 2 } \right) } & = \frac { 1 } { \left( - \frac { 11 } { 2 } \right) } - \frac { 4 \left( - \frac { 3 } { 2 } \right) } { \left( - \frac { 1 } { 2 } \right) \left( - \frac { 11 } { 2 } \right) } \\ 2 & = -\frac{2}{11} - \frac{-6}{\left(\frac{11}{4} \right)} \\ 2 & = - \frac { 2 } { 11 } + \frac { 24 } { 11 } \\ 2 & = \frac { 22 } { 11 } \\ 2 & = 2 \:\:\color{Cerulean}{✓} \end{aligned} | \ (x = 5\) ">\begin{aligned} \frac { 2 \left( \color{Cerulean}{ 5} \right) } { \left( 3 \left(\color{Cerulean}{ 5} \right) \color{black}{+} 1 \right) } & = \frac { 1 } { \left( \left( \color{Cerulean}{5 } \right) - 5 \right) } - \frac { 4 \left( \left( \color{Cerulean}{ 5} \right) \color{black}{-} 1 \right) } { \left( 3 \left( \color{Cerulean}{5 } \right) \color{black}{+} 1 \right) \left( \left( \color{Cerulean}{ 5 } \right) - 5 \right) } \\ \frac{10}{16} & = \frac{1}{0} - \frac{16}{0} \end{aligned} |
\ (x=-\ гідророзриву {1} {2}\) "> | \ (x = 5\) ">\color{Cerulean}{Undefined} |
Тут5 є стороннє рішення і не входить в набір розчину. Важливо відзначити, що5 це обмеження.
Відповідь:
Рішення є−12.
Якщо цей процес виробляє рішення, яке трапляється, є обмеженням, то ігноруйте його як рішення.
Вправа\PageIndex{1}
Вирішити:\frac { 4 ( x - 3 ) } { 36 - x ^ { 2 } } = \frac { 1 } { 6 - x } + \frac { 2 x } { 6 + x }.
- Відповідь
-
−\frac{3}{2}
www.youtube.com/В/МХЛН5С53Дж1М
Іноді всі потенційні рішення є сторонніми, в цьому випадку ми говоримо, що немає рішення вихідного рівняння. У наступних двох прикладах ми демонструємо два способи, за допомогою яких раціональне рівняння не може мати розв'язків.
Приклад\PageIndex{4}
Вирішити:1 + \frac { 5 x + 22 } { x ^ { 2 } + 3 x - 4 } = \frac { x + 4 } { x - 1 }
Рішення
Щоб ідентифікувати РК-дисплей, спочатку введіть знаменники.
\begin{array} { c } { 1 + \frac { 5 x + 22 } { x ^ { 2 } + 3 x - 4 } = \frac { x + 4 } { x - 1 } } \\ { 1 + \frac { 5 x + 22 } { ( x + 4 ) ( x - 1 ) } = \frac { x + 4 } { ( x - 1 ) } } \end{array}
Помножте обидві сторони на РК-дисплей(x+4)(x−1), розподіляючи обережно.
\begin{aligned} \color{Cerulean}{ ( x + 4 ) ( x - 1 )}\color{black}{ \cdot} \left( 1 + \frac { 5 x + 22 } { ( x + 4 ) ( x - 1 ) } \right) &= \color{Cerulean}{( x + 4 ) ( x - 1 )}\color{black}{ \cdot} \frac { x + 4 } { ( x - 1 ) } \\ \color{Cerulean}{( x + 4 ) ( x - 1 )}\color{black}{ \cdot} 1 +\color{Cerulean}{ ( x + 4 ) ( x - 1 )}\color{black}{ \cdot} \frac { ( 5 x + 22 ) } { ( x + 4 ) ( x - 1 ) }& = \color{Cerulean}{( x + 4 ) ( x - 1 ) }\color{black}{\cdot} \frac { ( x + 4 ) } { ( x - 1 ) } \\ (x+4)(x-1) + (5x+22) &=(x+4)(x+4) \\ x ^ { 2 } - x + 4 x - 4 + 5 x + 22& = x ^ { 2 } + 4 x + 4x + 16 \\ x ^ { 2 } + 8 x + 18 &= x ^ { 2 } + 8 x + 16 \\ 18 &= 16 \:\: \color{red} { False } \end{aligned}
Рівняння є протиріччям і, таким чином, не має рішення.
Відповідь:
Немає рішення,Ø
Приклад\PageIndex{5}:
Вирішити:\frac { 3 x } { 2 x - 3 } - \frac { 3 ( 4 x + 3 ) } { 4 x ^ { 2 } - 9 } = \frac { x } { 2 x + 3 }.
Рішення
По-перше, множник знаменники.
\frac { 3 x } { ( 2 x - 3 ) } - \frac { 3 ( 4 x + 3 ) } { ( 2 x + 3 ) ( 2 x - 3 ) } = \frac { x } { ( 2 x + 3 ) }
Зверніть увагу, що обмеження щодо домену єx≠±\frac{3}{2}. Для очищення дробів помножте на РК-дисплей,(2x+3)(2x−3).
\begin{aligned} \frac { 3 x \cdot \color{Cerulean}{( 2 x + 3 ) ( 2 x - 3 )} } { \color{black}{( 2 x - 3 )} } - \frac { 3 ( 4 x + 3 ) \cdot \color{Cerulean}{( 2 x + 3 ) ( 2 x - 3 )} } {\color{black}{ (} 2 x + 3 ) ( 2 x - 3 ) } &= \frac { x \cdot \color{Cerulean}{ ( 2 x + 3 ) ( 2 x - 3 )} } { \color{black}{(} 2 x + 3 ) } \\ 3 x ( 2 x + 3 ) - 3 ( 4 x + 3 ) &= x ( 2 x - 3 ) \\ 6 x ^ { 2 } + 9 x - 12 x - 9 &= 2 x ^ { 2 } - 3 x \\ 6 x ^ { 2 } - 3 x - 9 &= 2 x ^ { 2 } - 3 x \\ 4 x ^ { 2 } - 9 &= 0 \\ ( 2 x + 3 ) ( 2 x - 3 ) &= 0 \end{aligned}
\begin{aligned} 2 x + 3 & = 0 \quad\quad \text { or }& 2 x - 3& = 0 \\ 2 x & = - 3 &2 x& = 3 \\ x &= - \frac { 3 } { 2 } & x& = \frac { 3 } { 2 } \end{aligned}
Обидва ці значення є обмеженнями вихідного рівняння; отже, обидва є сторонніми.
Відповідь:
Немає рішення,Ø
Важливо зазначити, що ця методика очищення алгебраїчних дробів працює лише для рівнянь. Не намагайтеся очистити алгебраїчні дроби при спрощенні виразів. Як нагадування, приклад кожного наведено нижче.
Вираз | Рівняння |
---|---|
\frac { 1 } { x } + \frac { x } { 2 x + 1 } | \frac { 1 } { x } + \frac { x } { 2 x + 1 } =0 |
Вирази повинні бути спрощені і рівняння повинні бути вирішені. Якщо помножити вираз на РК-дисплейx (2x + 1), то отримаємо інший вираз, який не є еквівалентним.
Невірно |
Правильно |
---|---|
\begin{array} { l } { \frac { 1 } { x } + \frac { x } { 2 x + 1 } } \\ { \neq \color{red}{x ( 2 x + 1 )}\color{black}{ \cdot} \left( \frac { 1 } { x } + \frac { x } { 2 x + 1 } \right) } \\ { = 2 x + 1 + x ^ { 2 } } \color{red}{✗} \end{array} |
\begin{aligned} \frac { 1 } { x } + \frac { x } { 2 x + 1 } & = 0 \\ \color{Cerulean}{x(2x+1)} \color{black}{\cdot} ( \frac { 1 } { x } + \frac { x } { 2 x + 1 } ) & = \color{Cerulean}{x ( 2 x + 1 )} \color{black}{\cdot}0 \\ 2 x + 1 + x ^ { 2 } & = 0 \\ x ^ { 2 } + 2 x + 1 & = 0 \color{Cerulean}{✓}\end{aligned} |
Раціональні рівняння іноді виражаються за допомогою негативних показників.
Приклад\PageIndex{6}
Вирішити:6+x^{−1}=x^{−2}.
Рішення:
Почніть з видалення негативних показників.
\begin{aligned} 6 + x ^ { - 1 } & = x ^ { - 2 } \\ 6 + \frac { 1 } { x } & = \frac { 1 } { x ^ { 2 } } \end{aligned}
Тут ми можемо побачити обмеження,x≠0. Далі помножте обидві сторони на РК-дисплей,x^{2}.
\begin{aligned} \color{Cerulean}{x ^ { 2 }}\color{black}{ \cdot} \left( 6 + \frac { 1 } { x } \right) & =\color{Cerulean}{ x ^ { 2} }\color{black}{ \cdot} \left( \frac { 1 } { x ^ { 2 } } \right) \\ \color{Cerulean}{x ^ { 2} }\color{black}{ \cdot} 6 + \color{Cerulean}{x ^ { 2} } \color{black}{\cdot} \frac { 1 } { x } & =\color{Cerulean}{ x ^ { 2} }\color{black}{ \cdot} \frac { 1 } { x ^ { 2 } } \\ 6 x ^ { 2 } + x & = 1 \\ 6 x ^ { 2 } + x - 1 & = 0 \\ ( 3 x - 1 ) ( 2 x + 1 ) & = 0 \end{aligned}
\begin{aligned} 3 x - 1 &= 0 \quad\quad \text { or } & 2 x + 1 &= 0 \\ 3 x &= 1 & 2 x & = - 1 \\ x &= \frac { 1 } { 3 } &x &= - \frac { 1 } { 2 } \end{aligned}
Відповідь:
−\frac{1}{2}, \frac{1}{3}
Пропорція 35 - це твердження рівності двох співвідношень.
\frac{a}{b}=\frac{c}{d}
Ця пропорція частоa читається «cєb як є»d. Задані будь-які ненульові дійсні числаa, b, c,d які задовольняють пропорції, помножте обидві сторони на добуток знаменників, щоб отримати наступне:
\begin{aligned} \frac { a } { b } & = \frac { c } { d } \\ \color{Cerulean}{b d}\color{black}{ \cdot} \frac { a } { b } & = \color{Cerulean}{b d}\color{black}{ \cdot} \frac { c } { d } \\ a d & = b c \end{aligned}
Це показує, що перехресні продукти рівні, і їх зазвичай називають перехресним множенням 36.
Якщо\frac{a}{b}=\frac{c}{d} тоді\frac{a}{d}=\frac{b}{c}
Перехресне множення, щоб вирішити пропорції, де терміни невідомі.
Приклад\PageIndex{7}
Вирішити:\frac { 5 n - 1 } { 5 } = \frac { 3 n } { 2 }.
Рішення
При перехресному множенні обов'язково групуйте5n−1.

( 5 n - 1 ) \cdot 2 = 5 \cdot 3 n
Застосуйте розподільну властивість на наступному кроці.
\begin{aligned} ( 5 n - 1 ) \cdot 2 & = 5 \cdot 3 n \\ 10 n - 2 & = 15 n \quad \color{Cerulean} { Distribute. } \\ - 2 & = 5 n \quad\:\:\color{Cerulean}{Solve.} \\ \frac { - 2 } { 5 } & = n \end{aligned}
Відповідь:
n=−\frac{2}{5}
Перехресне множення може бути використано як альтернативний метод розв'язання раціональних рівнянь. Ідея полягає в тому, щоб спростити кожну сторону рівняння до одного алгебраїчного дробу, а потім перехресного множення.
Приклад\PageIndex{8}
Вирішити:\frac { 1 } { 2 } - \frac { 4 } { x } = - \frac { x } { 8 }.
Рішення
Отримати єдиний алгебраїчний дріб з лівого боку шляхом віднімання еквівалентних дробів із загальним знаменником.
\begin{aligned} \frac { 1 } { 2 } \cdot \color{Cerulean}{\frac { x } { x }}\color{black}{ -} \frac { 4 } { x } \cdot \color{Cerulean}{\frac { 2 } { 2 }} & \color{black}{=} - \frac { x } { 8 } \\ \frac { x } { 2 x } - \frac { 8 } { 2 x } & = - \frac { x } { 8 } \\ \frac { x - 8 } { 2 x } & = - \frac { x } { 8 } \end{aligned}
Зверніть увагу на теx≠0, що, перемножте, а потім вирішуйте дляx.
\begin{aligned} \frac { x - 8 } { 2 x } & = \frac { - x } { 8 } \\ 8 ( x - 8 ) & = - x \cdot 2 x \\ 8 x - 64 & = - 2 x ^ { 2 } \\ 2 x ^ { 2 } + 8 x - 64 & = 0 \\ 2 \left( x ^ { 2 } + 4 x - 32 \right) & = 0 \\ 2 ( x - 4 ) ( x + 8 ) & = 0 \end{aligned}
Далі встановіть кожну змінну коефіцієнт рівний нулю.
\begin{aligned} x - 4 & = 0 \quad\quad\text { or } &x + 8 &= 0 \\ x & = 4 \quad &x &= - 8 \end{aligned}
Чек залишається на зчитувач.
Відповідь:
−8, 4
Вправа\PageIndex{2}
Вирішити:\frac { 2 ( 2 x - 5 ) } { x - 1 } = - \frac { x - 4 } { 2 x - 5 }.
- Відповідь
-
Відповідь:2, 3
www.youtube.com/В/ХК
Розв'язування літеральних рівнянь і додатків за участю взаємних
Буквальні рівняння, або формули, часто є раціональними рівняннями. Отже методи, описані в цьому розділі, можуть бути використані для вирішення конкретних змінних. Припустимо, що всі змінні вирази в знаменнику ненульові.
Приклад\PageIndex{9}:
ЗворотнеR комбінованого опору двох резисторівR_{1} іR_{2} паралельно дається за формулою\frac{1}{R}=\frac{1}{R_{1}}+\frac{1}{R_{2}}. Вирішити дляR з точки зоруR_{1} іR_{2}.

Рішення
Мета полягає в тому, щоб виділитиR на одній стороні рівняння. Почніть з множення обох сторін рівняння на РК-дисплей,RR_{1}R_{2}.
\begin{aligned} \color{Cerulean}{R R _ { 1 } R _ { 2 }}\color{black}{ \cdot} \frac { 1 } { R } &= \color{Cerulean}{R R _ { 1 } R _ { 2} }\color{black}{ \cdot} \frac { 1 } { R _ { 1 } } +\color{Cerulean}{ R R _ { 1 } R _ { 2} }\color{black}{ \cdot} \frac { 1 } { R _ { 2 } } \\ R _ { 1 } R _ { 2 } & = R R _ { 2 } + R R _ { 1 } \\ R _ { 1 } R _ { 2 } &= R \left( R _ { 2 } + R _ { 1 } \right) \\ \frac { R _ { 1 } R _ { 2 } } { R _ { 2 } + R _ { 1 } } & = R \end{aligned}
Відповідь:
R = \frac { R _ { 1 } R _ { 2 } } { R _ { 1 } + R _ { 2 } }
Вправа\PageIndex{3}
Вирішити дляy : x = \frac { 2 y + 5 } { y - 3 }
- Відповідь
-
y = \frac { 3 x + 5 } { x - 2 }
www.youtube.com/В/УССХХГЗБВА
Нагадаємо, що зворотне ненульового числаn є\frac{1}{n}. Наприклад,5 взаємне є\frac{1}{5} і5⋅\frac{1}{5}=1. У цьому розділі додатки часто будуть включати ключове слово «взаємний». Коли це так, ми побачимо, що алгебраїчна установка призводить до раціонального рівняння.
Приклад\PageIndex{10}:
Додатне ціле число3 менше іншого. Якщо зворотне від меншого цілого числа віднімається з подвійного зворотного більшого, то результат є\frac{1}{20}. Знайдіть два цілих числа.
Рішення
nДозволяти представляти більше натуральне число.
n − 3Дозволяти представляти менше натуральне число.
Налаштуйте алгебраїчне рівняння.

Розв'яжіть це раціональне вираз, множивши обидві сторони на РК-дисплей. РК-дисплей є20n(n−3).
\begin{aligned} \frac { 2 } { n } - \frac { 1 } { n - 3 } &= \frac { 1 } { 20 } \\ \color{Cerulean}{20 n ( n - 3 )}\color{black}{ \cdot} \left( \frac { 2 } { n } - \frac { 1 } { n - 3 } \right) &= \color{Cerulean}{20 n ( n - 3 )}\color{black}{ \cdot} \left( \frac { 1 } { 20 } \right) \\ \color{Cerulean}{20 n ( n - 3 )}\color{black}{ \cdot} \frac { 2 } { n } - \color{Cerulean}{20 n ( n - 3 )}\color{black}{ \cdot} \frac { 1 } { n - 3 } &= \color{Cerulean}{20 n ( n - 3 )}\color{black}{ \cdot} \left( \frac { 1 } { 20 } \right) \\ 40(n-3) - 20n &= n(n-3) \\40n - 120 -20n &=n^{2}-3n\\20n-120&=n^{2}-3n \\0 &= n^{2}-23n+120\\0&=(n-8)(n-15) \end{aligned}
\begin{aligned} n - 8 & = 0 \quad\quad\text { or } & n - 15 &= 0 \\ n & = 8 \quad& n &= 15 \end{aligned}
Тут ми маємо дві життєздатні можливості для більшого цілого числаn. З цієї причини у нас буде два рішення цієї проблеми.
Якщоn=8, тоn−3=8−3=5.
Якщоn=15, тоn−3=15−3=12.
В якості перевірки виконайте операції, зазначені в проблемі.
2 \left( \frac { 1 } { n } \right) - \frac { 1 } { n - 3 } = \frac { 1 } { 20 }
Перевірте8 і5 | Перевірте15 і12 |
---|---|
\ (8\) і5 «>\begin{aligned} 2 \left( \frac { 1 } { \color{Cerulean}{8} } \right)\color{black}{ -} \frac { 1 } { \color{Cerulean}{5} } & \color{black}{=} \frac { 1 } { 4 } - \frac { 1 } { 5 } \\ & = \frac { 5 } { 20 } - \frac { 4 } { 20 } \\ & = \frac { 1 } { 20 } \:\:\color{Cerulean}{✓}\end{aligned} | \ (15\) і12 «>\begin{aligned} 2 \left( \frac { 1 } { \color{Cerulean}{15} } \right) \color{black}{-} \frac { 1 } { \color{Cerulean}{12} } & \color{black}{=} \frac { 2 } { 15 } - \frac { 1 } { 12 } \\ & = \frac { 8 } { 60 } - \frac { 5 } { 60 } \\ & = \frac { 3 } { 60 } = \frac { 1 } { 20 } \:\:\color{Cerulean}{✓}\end{aligned} |
Відповідь:
Дві множини натуральних чисел вирішують цю задачу:\{ 5,8 \} і\{ 12,15 \}.
Вправа\PageIndex{4}
Коли зворотне більшого з двох послідовних парних цілих чисел віднімається з4 разів зворотного меншого, результат є\frac{5}{6}. Знайти цілі числа.
- Відповідь
-
4, 6
www.youtube.com/В/З1Т5Він8ІКІ
Ключові винос
- Почніть рішення раціональних рівнянь з множення обох сторін на РК-дисплей. Отримане еквівалентне рівняння можна вирішити, використовуючи методи, вивчені до цього моменту.
- Множення обох сторін раціонального рівняння на змінний вираз вводить можливість сторонніх розв'язків. Тому ми повинні перевіряти рішення проти безлічі обмежень. Якщо рішення є обмеженням, то воно не є частиною домену і є стороннім.
- При множенні обох сторін рівняння на вираз розподіліть обережно і помножте кожен член на цей вираз.
- Якщо всі отримані рішення сторонні, то вихідне рівняння не має розв'язків.
Вправа\PageIndex{5}
Вирішити
- \frac { 3 } { x } + 2 = \frac { 1 } { 3 x }
- 5 - \frac { 1 } { 2 x } = - \frac { 1 } { x }
- \frac { 7 } { x ^ { 2 } } + \frac { 3 } { 2 x } = \frac { 1 } { x ^ { 2 } }
- \frac { 4 } { 3 x ^ { 2 } } + \frac { 1 } { 2 x } = \frac { 1 } { 3 x ^ { 2 } }
- \frac { 1 } { 6 } + \frac { 2 } { 3 x } = \frac { 7 } { 2 x ^ { 2 } }
- \frac { 1 } { 12 } - \frac { 1 } { 3 x } = \frac { 1 } { x ^ { 2 } }
- 2 + \frac { 3 } { x } + \frac { 7 } { x ( x - 3 ) } = 0
- \frac { 20 } { x } - \frac { x + 44 } { x ( x + 2 ) } = 3
- \frac { 2 x } { 2 x - 3 } + \frac { 4 } { x } = \frac { x - 18 } { x ( 2 x - 3 ) }
- \frac { 2 x } { x - 5 } + \frac { 2 ( 4 x + 7 ) } { x ( x - 5 ) } = - \frac { 1 } { x }
- \frac { 4 } { 4 x - 1 } - \frac { 1 } { x - 1 } = \frac { 2 } { 4 x - 1 }
- \frac { 5 } { 2 x - 3 } - \frac { 1 } { x + 3 } = \frac { 2 } { 2 x - 3 }
- \frac { 4 x } { x - 3 } + \frac { 4 } { x ^ { 2 } - 2 x - 3 } = - \frac { 1 } { x + 1 }
- \frac { 2 x } { x - 2 } - \frac { 15 } { x + 4 } = \frac { 24 } { x ^ { 2 } + 2 x - 8 }
- \frac { x } { x - 8 } - \frac { 8 } { x - 1 } = \frac { 56 } { x ^ { 2 } - 9 x + 8 }
- \frac { 2 x } { x - 1 } + \frac { 9 } { 3 x - 1 } + \frac { 11 } { 3 x ^ { 2 } - 4 x + 1 } = 0
- \frac { 3 x } { x - 2 } - \frac { 14 } { 2 x ^ { 2 } - x - 6 } = \frac { 2 } { 2 x + 3 }
- \frac { x } { x - 4 } - \frac { 4 } { x - 5 } = - \frac { 4 } { x ^ { 2 } - 9 x + 20 }
- \frac { 2 x } { 5 + x } - \frac { 1 } { 5 - x } = \frac { 2 x } { x ^ { 2 } - 25 }
- \frac { 2 x } { 2 x + 3 } - \frac { 1 } { 2 x - 3 } = \frac { 6 } { 9 - 4 x ^ { 2 } }
- 1 + \frac { 1 } { x + 1 } = \frac { 8 } { x - 1 } - \frac { 16 } { x ^ { 2 } - 1 }
- 1 - \frac { 1 } { 3 x + 5 } = \frac { 2 x } { 3 x - 5 } - \frac { 2 ( 6 x + 5 ) } { 9 x ^ { 2 } - 25 }
- \frac { x } { x - 2 } - \frac { 3 } { x + 8 } = \frac { x + 2 } { x + 8 } + \frac { 5 ( x + 3 ) } { x ^ { 2 } + 6 x - 16 }
- \frac { 2 x } { x - 10 } + \frac { 1 } { x - 3 } = \frac { x + 3 } { x - 10 } + \frac { x ^ { 2 } - 5 x + 5 } { x ^ { 2 } - 13 x + 30 }
- \frac { 5 } { x ^ { 2 } + 9 x + 18 } + \frac { x + 3 } { x ^ { 2 } + 7 x + 6 } = \frac { 5 } { x ^ { 2 } + 4 x + 3 }
- \frac { 1 } { x ^ { 2 } + 4 x - 60 } + \frac { x - 6 } { x ^ { 2 } + 16 x + 60 } = \frac { 1 } { x ^ { 2 } - 36 }
- \frac { 4 } { x ^ { 2 } + 10 x + 21 } + \frac { 2 ( x + 3 ) } { x ^ { 2 } + 6 x - 7 } = \frac { x + 7 } { x ^ { 2 } + 2 x - 3 }
- \frac { x - 1 } { x ^ { 2 } - 11 x + 28 } + \frac { x - 1 } { x ^ { 2 } - 5 x + 4 } = \frac { x - 4 } { x ^ { 2 } - 8 x + 7 }
- \frac { 5 } { x ^ { 2 } + 5 x + 4 } + \frac { x + 1 } { x ^ { 2 } + 3 x - 4 } = \frac { 5 } { x ^ { 2 } - 1 }
- \frac { 1 } { x ^ { 2 } - 2 x - 63 } + \frac { x - 9 } { x ^ { 2 } + 10 x + 21 } = \frac { 1 } { x ^ { 2 } - 6 x - 27 }
- \frac { 4 } { x ^ { 2 } - 4 } + \frac { 2 ( x - 2 ) } { x ^ { 2 } - 4 x - 12 } = \frac { x + 2 } { x ^ { 2 } - 8 x + 12 }
- \frac { x + 2 } { x ^ { 2 } - 5 x + 4 } + \frac { x + 2 } { x ^ { 2 } + x - 2 } = \frac { x - 1 } { x ^ { 2 } - 2 x - 8 }
- Відповідь
-
1. −\frac{4}{3}
3. −4
5. −7, 3
7. −\frac{1}{2} , 2
9. −2, −\frac{3}{2}
11. −\frac{1}{2}
13. −\frac{1}{4}
15. Ø
17. −2, \frac{5}{6}
19. \frac{1}{2}
21. 6
23. Ø
25. −8, 2
27. 5
29. −6, 4
31. 10
Вправа\PageIndex{6}
Вирішіть наступні рівняння за участю від'ємних показників.
- 2 x ^ { - 1 } = 2 x ^ { - 2 } - x ^ { - 1 }
- 3 + x ( x + 1 ) ^ { - 1 } = 2 ( x + 1 ) ^ { - 1 }
- x ^ { - 2 } - 64 = 0
- 1 - 4 x ^ { - 2 } = 0
- x - ( x + 2 ) ^ { - 1 } = - 2
- 2 x - 9 ( 2 x - 1 ) ^ { - 1 } = 1
- 2 x ^ { - 2 } + ( x - 12 ) ^ { - 1 } = 0
- - 2 x ^ { - 2 } + 3 ( x + 4 ) ^ { - 1 } = 0
- Відповідь
-
1. \frac{2}{3}
3. \pm \frac { 1 } { 8 }
5. - 3 , - 1
7. - 6,4
Вправа\PageIndex{7}
Вирішити шляхом перехресного множення.
- \frac { 5 } { n } = - \frac { 3 } { n - 2 }
- \frac { 2 n - 1 } { 2 n } = - \frac { 1 } { 2 }
- - 3 = \frac { 5 n + 2 } { 3 n }
- \frac { n + 1 } { 2 n - 1 } = \frac { 1 } { 3 }
- \frac { x + 2 } { x - 5 } = \frac { x + 4 } { x - 2 }
- \frac { x + 1 } { x + 5 } = \frac { x - 5 } { x }
- \frac { 2 x + 1 } { 6 x - 1 } = \frac { x + 5 } { 3 x - 2 }
- \frac { 6 ( 2 x + 3 ) } { 4 x - 1 } = \frac { 3 x } { x + 2 }
- \frac { 3 ( x + 1 ) } { 1 - x } = \frac { x + 3 } { x + 1 }
- \frac { 8 ( x - 2 ) } { x + 1 } = \frac { 5 - x } { x - 2 }
- \frac { x + 3 } { x + 7 } = \frac { x + 3 } { 3 ( 5 - x ) }
- \frac { x + 1 } { x + 4 } = \frac { - 8 ( x + 4 ) } { x + 7 }
- Відповідь
-
1. \frac{5}{4}
3. -\frac{1}{7}
5. -16
7. \frac{1}{10}
9. -2,0
11. -3,2
Вправа\PageIndex{8}
Спрощуйте або вирішуйте, залежно від того, що підходить.
- \frac { 1 } { x } + \frac { 2 } { x - 3 } = - \frac { 2 } { 3 }
- \frac { 1 } { x - 3 } - \frac { 3 } { 4 } = \frac { 1 } { x }
- \frac { x - 2 } { 3 x - 1 } - \frac { 2 - x } { x }
- \frac { 5 } { 2 } + \frac { x } { 2 x - 1 } - \frac { 1 } { 2 x }
- \frac { x - 1 } { 3 x } + \frac { 2 } { x + 1 } - \frac { 5 } { 6 }
- \frac { x - 1 } { 3 x } + \frac { 2 } { x + 1 } = \frac { 5 } { 6 }
- \frac { 2 x + 1 } { 2 x - 3 } + 2 = \frac { 1 } { 2 x }
- 5 - \frac { 3 x + 1 } { 2 x } + \frac { 1 } { x + 1 }
- Відповідь
-
1. Вирішити;- 3 , \frac { 3 } { 2 }
3. Спростити;\frac { ( 4 x - 1 ) ( x - 2 ) } { x ( 3 x - 1 ) }
5. Спростити;- \frac { ( x - 2 ) ( 3 x - 1 ) } { 6 x ( x + 1 ) }
7. Вирішити;\frac{1}{2}
Вправа\PageIndex{9}
Знайдіть коріння заданої функції.
- f ( x ) = \frac { 2 x - 1 } { x - 1 }
- f ( x ) = \frac { 3 x + 1 } { x + 2 }
- g ( x ) = \frac { x ^ { 2 } - 81 } { x ^ { 2 } - 5 x }
- g ( x ) = \frac { x ^ { 2 } - x - 20 } { x ^ { 2 } - 9 }
- f ( x ) = \frac { 4 x ^ { 2 } - 9 } { 2 x - 3 }
- f ( x ) = \frac { 3 x ^ { 2 } - 2 x - 1 } { x ^ { 2 } - 1 }
- Даноf ( x ) = \frac { 1 } { x } + 5, знайдітьx колиf(x)=2.
- Даноf ( x ) = \frac { 1 } { x - 4 }, знайдітьx колиf ( x ) = \frac { 1 } { 2 }.
- Даноf ( x ) = \frac { 1 } { x + 3 } + 2, знайдітьx колиf(x)=1.
- Даноf ( x ) = \frac { 1 } { x - 2 } + 5, знайдітьx колиf(x)=3.
- Відповідь
-
1. \frac{1}{2}
3. \pm 9
5. -\frac{3}{2}
7. x=-\frac{1}{3}
9. x=-4
Вправа\PageIndex{10}
Знайдітьx - іy -перехоплює.
- f ( x ) = \frac { 1 } { x + 1 } + 4
- f ( x ) = \frac { 1 } { x - 2 } - 6
- f ( x ) = \frac { 1 } { x - 3 } + 2
- f ( x ) = \frac { 1 } { x + 1 } - 1
- f ( x ) = \frac { 1 } { x } - 3
- f ( x ) = \frac { 1 } { x + 5 }
- Відповідь
-
1. X-перехоплення:(−\frac{5}{4} , 0); y-перехоплення:(0, 5)
3. X-перехоплення:(\frac{5}{2} , 0); y-перехоплення:(0, \frac{5}{3})
5. X-перехоплення:(\frac{1}{3} , 0); y-перехоплення: немає
Вправа\PageIndex{11}
Знайдіть точки, де збігаються задані функції. (Підказка: Знайдіть точки, деf ( x ) = g ( x ).)
- f ( x ) = \frac { 1 } { x } , g ( x ) = x
- f ( x ) = - \frac { 1 } { x } , g ( x ) = - x
- f ( x ) = \frac { 1 } { x - 2 } + 3 , g ( x ) = x + 1
- f ( x ) = \frac { 1 } { x + 3 } - 1 , g ( x ) = x + 2
- Відповідь
-
1. (−1, −1)і(1, 1)
3. (1, 2)і(3, 4)
Вправа\PageIndex{12}
Нагадаємо, що якщо| X | = p, тоX = - p абоX=p. Використовуйте це для вирішення наступних рівнянь абсолютних значень.
- \left| \frac { 1 } { x + 1 } \right| = 2
- \left| \frac { 2 x } { x + 2 } \right| = 1
- \left| \frac { 3 x - 2 } { x - 3 } \right| = 4
- \left| \frac { 5 x - 3 } { 2 x + 1 } \right| = 3
- \left| \frac { x ^ { 2 } } { 5 x + 6 } \right| = 1
- \left| \frac { x ^ { 2 } - 48 } { x } \right| = 2
- Відповідь
-
1. −\frac{3}{2} , −\frac{1}{2}
3. 2, 10
5. −3, −2, −1, 6
Вправа\PageIndex{13}
Вирішити для заданої змінної.
- Вирішити дляP : w = \frac { P - 2 l } { 2 }
- Вирішити дляA : t = \frac { A - P } { P r }
- Вирішити дляt : \frac { 1 } { t _ { 1 } } + \frac { 1 } { t _ { 2 } } = \frac { 1 } { t }
- Вирішити дляn : P = 1 + \frac { r } { n }
- Вирішити дляy : m = \frac { y - y _ { 0 } } { x - x _ { 0 } }
- Вирішити дляm _ { 1 } : F = G \frac { m _ { 1 } m _ { 2 } } { r ^ { 2 } }
- Вирішити дляy : x = \frac { 2 y - 1 } { y - 1 }
- Вирішити дляy : x = \frac { 3 y + 2 } { y + 3 }
- Вирішити дляy : x = \frac { 2 y } { 2 y + 5 }
- Вирішити дляy : x = \frac { 5 y + 1 } { 3 y }
- Вирішити дляx : \frac { a } { x } + \frac { c } { b } = \frac { a } { c }
- Вирішити дляy : \frac { a } { y } - \frac { 1 } { a } = b
- Відповідь
-
1. P = 2 l + 2 w
3. t = \frac { t _ { 1 } t _ { 2 } } { t _ { 1 } + t _ { 2 } }
5. y = m \left( x - x _ { 0 } \right) + y _ { 0 }
7. y = \frac { x - 1 } { x - 2 }
9. y = - \frac { 5 x } { 2 x - 2 }
11. x = \frac { a b c } { a b - c ^ { 2 } }
Вправа\PageIndex{14}
Використовуйте алгебру для вирішення наступних програм.
- Значення в доларах планшетного комп'ютера задається функцієюV ( t ) = 460 ( t + 1 ) ^ { - 1 }, деt представляє вік планшета. Визначте вік планшета, якщо він зараз варто$100.
- Значення в доларах автомобіля задається функцієюV ( t ) = 24,000 ( 0.5 t + 1 ) ^ { - 1 }, деt позначає вік автомобіля. Визначте вік автомобіля, якщо він зараз варто$6,000.
- Відповідь
-
1. 3.6років
Вправа\PageIndex{15}
Вирішуйте для невідомих.
- Коли2 додається в5 рази зворотне число, результат є12. Знайдіть номер.
- Коли1 віднімається з4 разів зворотне число, результат є11. Знайдіть номер.
- Сума зворотних двох послідовних непарних цілих чисел дорівнює\frac{12}{35}. Знайти цілі числа.
- Сума зворотних двох послідовних парних чисел дорівнює\frac{9}{40}. Знайти цілі числа.
- Ціле число4 більше, ніж інше. Якщо2 раз зворотний від більшого віднімається з3 разів зворотний меншого, то результат є\frac{1}{8}. Знайти цілі числа.
- Ціле число2 більше ніж в два рази інше. Якщо2 раз зворотний від більшого віднімається з3 разів зворотний меншого, то результат є\frac{5}{14}. Знайти цілі числа.
- Якщо3 раз зворотне більшого з двох послідовних цілих чисел віднімається з2 разів зворотного меншого, то результат є\frac{1}{2}. Знайдіть два цілих числа.
- Якщо3 раз зворотне меншого з двох послідовних цілих чисел віднімається з7 разів зворотного більшого, то результат є\frac{1}{2}. Знайдіть два цілих числа.
- Додатне ціле число5 менше іншого. Якщо зворотне від меншого цілого числа віднімається з3 разів зворотне більшого, то результат є\frac{1}{12}. Знайдіть два цілих числа.
- Додатне ціле число6 менше іншого. Якщо зворотне від меншого цілого числа віднімається з10 разів зворотне більшого, то результат є\frac{3}{7}. Знайдіть два цілих числа.
- Відповідь
-
1. \frac{1}{2}
3. 5,7
5. \{ - 8 , - 4 \} \text { and } \{ 12,16 \}
7. \{ 1,2 \} \text { or } \{ - 4 , - 3 \}
9. \{ 4,9 \} \text { or } \{ 15,20 \}
Вправа\PageIndex{16}
- Поясніть, як ми можемо визначити різницю між раціональним виразом і раціональним рівнянням. Як ми ставимося до них по-різному? Наведемо приклад кожного.
- Дослідження і обговорення причин, чому множення обох сторін раціонального рівняння на РК-дисплей іноді дає сторонні рішення.
- Відповідь
-
1. Відповідь може відрізнятися