7.5: Вирішити раціональні рівнян
- Розв'язувати раціональні рівнян
- Використовуйте раціональні функції
- Розв'яжіть раціональне рівняння для конкретної змінної
Перш ніж приступити до роботи, пройдіть цю вікторину про готовність.
- Вирішення:16x+12=13
Якщо ви пропустили цю проблему, перегляньте приклад 2.2.9. - Вирішення:
- Вирішити формулу5x+2y=10 дляy
Якщо ви пропустили цю проблему, перегляньте приклад 2.4.10.
Визначивши терміни «вираз» та «рівняння» раніше, ми використовували їх у цій книзі. Ми спростили багато видів виразів і розв'язали багато видів рівнянь. Ми спростили багато раціональних виразів досі в цьому розділі. Тепер вирішимо раціональне рівняння.
Раціональне рівняння - це рівняння, яке містить раціональний вираз.
Ви повинні обов'язково знати різницю між раціональними виразами та раціональними рівняннями. Рівняння містить знак рівності.
Rational Expression Rational Equation
18x+1218x+12=14
y+6y2−36y+6y2−36=y+1
1n−3+1n+41n−3+1n+4=15n2+n−12
Розв'язувати раціональні рівнян
Ми вже розв'язали лінійні рівняння, які містили дроби. Ми знайшли РК всіх дробів у рівнянні, а потім помножили обидві сторони рівняння на РК, щоб «очистити» дроби.
Ми будемо використовувати ту ж стратегію для вирішення раціональних рівнянь. Ми помножимо обидві сторони рівняння на РК-дисплей. Тоді у нас буде рівняння, яке не містить раціональних виразів і, таким чином, нам набагато простіше вирішити. Але тому, що вихідне рівняння може мати змінну в знаменник, ми повинні бути обережні, що ми не в кінцевому підсумку з рішення, яке б зробити знаменник дорівнює нулю.
Отже, перш ніж ми почнемо розв'язувати раціональне рівняння, ми досліджуємо його спочатку, щоб знайти значення, які б зробити будь-які знаменники нуль. Таким чином, коли ми вирішимо раціональне рівняння, ми дізнаємось, чи є алгебраїчні рішення, які ми повинні відкинути.
Алгебраїчне рішення раціонального рівняння, яке призвело б до невизначеного будь-якого з раціональних виразів, називається стороннім рішенням раціонального рівняння.
Стороннє рішення раціонального рівняння - це алгебраїчне рішення, яке призведе до того, що будь-яке з виразів у вихідному рівнянні буде невизначено.
Відзначимо будь-які можливі сторонні рішенняc, записуючиx≠c поруч рівняння.
Вирішити:1x+13=56
Рішення
Крок 1. Зверніть увагу на будь-яке значення змінної, яке зробить будь-який знаменник нулем.
Якщоx=0, то1x не визначено. Таким чином, ми будемо писатиx≠0 поруч з рівнянням.
1x+13=56,x≠0
Крок 2. Знайдіть найменш спільний знаменник усіх знаменників у рівнянні.
Знайдіть РК-дисплей1x13, і56
РК-дисплей є6x.
Крок 3. Очистіть дроби, помноживши обидві сторони рівняння на РК-дисплей.
Помножте обидві сторони рівняння на РК-дисплей,6x.
6x⋅(1x+13)=6x⋅(56)
Використовуйте розподільну властивість.
6x⋅1x+6x⋅13=6x⋅(56)
Спрощуйте - і зверніть увагу, більше ніяких дробів!
6+2x=5x
Крок 4. Розв'яжіть отримане рівняння.
Спростити.
6=3x2=x
Крок 5. Перевірка.
Якщо будь-які значення, знайдені на кроці 1, є алгебраїчними розв'язками, відкиньте їх. Перевірте решту рішень у вихідному рівнянні.
Ми не отримали 0 як алгебраїчне рішення.
1x+13=56
Підставляємоx=2 в вихідне рівняння.
12+13?=5636+26?=5656=56√
Рішення єx=2
Вирішити:1y+23=15
- Відповідь
-
y=−157
Вирішити:23+15=1x
- Відповідь
-
x=153
Показані етапи цього методу.
- Крок 1. Зверніть увагу на будь-яке значення змінної, яке зробить будь-який знаменник нулем.
- Крок 2. Знайдіть найменш спільний знаменник усіх знаменників у рівнянні.
- Крок 3. Очистіть дроби, помноживши обидві сторони рівняння на РК-дисплей.
- Крок 4. Розв'яжіть отримане рівняння.
- Крок 5. Перевірка:
- Якщо будь-які значення, знайдені на кроці 1, є алгебраїчними розв'язками, відкиньте їх.
- Перевірте решту рішень у вихідному рівнянні.
Ми завжди починаємо з того, що відзначаємо значення, які призведуть до того, що будь-які знаменники будуть нульовими.
Вирішити:1−5y=−6y2
Рішення
Зверніть увагу на будь-яке значення змінної, яке зробить будь-який знаменник нулем.
1−5y=−6y2,y≠0
Знайдіть найменш спільний знаменник усіх знаменників у рівнянні. РК-дисплей єy2.
Очистіть дроби, помноживши обидві сторони рівняння на РК-дисплей.
y2(1−5y)=y2(−6y2)
Розподілити.
y2⋅1−y2(5y)=y2(−6y2)
Помножити.
y2−5y=−6
Розв'яжіть отримане рівняння. Спочатку запишіть квадратне рівняння в стандартному вигляді.
y2−5y+6=0
Фактор.
(y−2)(y−3)=0
Використовуйте властивість нульового продукту.
y−2=0 or y−3=0
Вирішити.
y=2 or y=3
Перевірка. У нас не вийшло0 як алгебраїчне рішення.
Перевіртеy=2 іy=3 в вихідному рівнянні.
1−5y=−6y21−5y=−6y2
1−52?=−6221−53?=−632
1−52?=−641−53?=−69
22−52?=−6433−53?=−69
−32?=−64−23?=−69
−32=−32√−23=−23√
Рішення єy=2,y=3
Вирішити:1−2x=15x2
- Відповідь
-
x=−3,x=5
Вирішити:1−4y=12y2
- Відповідь
-
y=−2,y=6
У наступному прикладі останні знаменники - це різниця квадратів. Не забудьте спочатку врахувати його, щоб знайти РК-дисплей.
Вирішити:2x+2+4x−2=x−1x2−4
Рішення
Зверніть увагу на будь-яке значення змінної, яке зробить будь-який знаменник нулем.
2x+2+4x−2=x−1(x+2)(x−2),x≠−2,x≠2
Знайдіть найменш спільний знаменник усіх знаменників у рівнянні. РК-дисплей є(x+2)(x−2).
Очистіть дроби, помноживши обидві сторони рівняння на РК-дисплей.
(x+2)(x−2)(2x+2+4x−2)=(x+2)(x−2)(x−1x2−4)
Розподілити.
(x+2)(x−2)2x+2+(x+2)(x−2)4x−2=(x+2)(x−2)(x−1x2−4)
Видаліть загальні фактори.
(x+2)(x−2)2x+2+(x+2)(x−2)4x−2=(x+2)(x−2)(x−1x2−4)
Спростити.
2(x−2)+4(x+2)=x−1
Розподілити.
2x−4+4x+8=x−1
Вирішити.
6x+4=x−15x=−5x=−1
Перевірка: Ми не отримали 2 або −2 як алгебраїчні розв'язки.
x=−1Перевірте вихідне рівняння.
2x+2+4x−2=x−1x2−42(−1)+2+4(−1)−2?=(−1)−1(−1)2−421+4−3?=−2−363−43?=2323=23√
Рішення єx=−1.
Вирішити:2x+1+1x−1=1x2−1
- Відповідь
-
x=23
Вирішити:5y+3+2y−3=5y2−9
- Відповідь
-
y=2
У наступному прикладі перший знаменник - триноміал. Не забудьте спочатку врахувати його, щоб знайти РК-дисплей.
Вирішити:m+11m2−5m+4=5m−4−3m−1
Рішення
Зверніть увагу на будь-яке значення змінної, яке зробить будь-який знаменник нулем. Використовуйте факторну форму квадратичного знаменника.
m+11(m−4)(m−1)=5m−4−3m−1,m≠4,m≠1
Знайдіть найменш спільний знаменник усіх знаменників у рівнянні. РК-дисплей є(m−4)(m−1)
Очистіть дроби, помноживши обидві сторони рівняння на РК-дисплей.
(m−4)(m−1)(m+11(m−4)(m−1))=(m−4)(m−1)(5m−4−3m−1)
Розподілити.
(m−4)(m−1)(m+11(m−4)(m−1))=(m−4)(m−1)5m−4−(m−4)(m−1)3m−1
Видаліть загальні фактори.
(m−4)(m−1)(m+11(m−4)(m−1))=(m−4)(m−1)5m−4−(m−4)(m−1)3m−1
Спростити.
m+11=5(m−1)−3(m−4)
Розв'яжіть отримане рівняння.
m+11=5m−5−3m+124=m
Перевірка. Єдиним алгебраїчним рішенням було 4, але ми сказали, що 4 зробить знаменник рівним нулю. Алгебраїчний розчин - це стороннє рішення.
Рішення цього рівняння немає.
Вирішити:x+13x2−7x+10=6x−5−4x−2
- Відповідь
-
Рішення немає.
Вирішити:y−6y2+3y−4=2y+4+7y−1
- Відповідь
-
Рішення немає.
Рівняння, яке ми розв'язували в попередньому прикладі, мало лише одне алгебраїчне рішення, але це було стороннє рішення. Це не залишило нам рішення рівняння. У наступному прикладі ми отримуємо два алгебраїчні розв'язки. Тут одне або обидва можуть бути сторонніми рішеннями.
Вирішити:yy+6=72y2−36+4
Рішення
Фактор всі знаменники, так що ми можемо відзначити будь-яке значення змінної, що б зробити будь-який знаменник нуль.
yy+6=72(y−6)(y+6)+4,y≠6,y≠−6
Знайдіть найменш спільний знаменник. РК-дисплей є(y−6)(y+6)
Очистіть дроби.
(y−6)(y+6)(yy+6)=(y−6)(y+6)(72(y−6)(y+6)+4)
Спростити.
(y−6)⋅y=72+(y−6)(y+6)⋅4
Спростити.
y(y−6)=72+4(y2−36)
Вирішити отримане рівняння.
y2−6y=72+4y2−1440=3y2+6y−720=3(y2+2y−24)0=3(y+6)(y−4)y=−6,y=4
Перевірка.
y=−6є стороннім рішенням. y=4Перевірте вихідне рівняння.
yy+6=72y2−36+444+6?=7242−36+4410?=72−20+4410?=−3610+4010410=410√
Рішення єy=4.
Вирішити:xx+4=32x2−16+5
- Відповідь
-
x=3
Вирішити:yy+8=128y2−64+9
- Відповідь
-
y=7
У деяких випадках все алгебраїчні розчини є сторонніми.
Вирішити:x2x−2−23x+3=5x2−2x+912x2−12
Рішення
Почнемо з факторингу всіх знаменників, щоб було простіше виявити сторонні рішення і ЖК.
x2(x−1)−23(x+1)=5x2−2x+912(x−1)(x+1)
Зверніть увагу на будь-яке значення змінної, яке зробить будь-який знаменник нулем.
x2(x−1)−23(x+1)=5x2−2x+912(x−1)(x+1),x≠1,x≠−1
Знайдіть найменш спільний знаменник. РК-дисплей є12(x−1)(x+1).
Очистіть дроби.
12(x−1)(x+1)(x2(x−1)−23(x+1))=12(x−1)(x+1)(5x2−2x+912(x−1)(x+1))
Спростити.
6(x+1)⋅x−4(x−1)⋅2=5x2−2x+9
Спростити.
6x(x+1)−4⋅2(x−1)=5x2−2x+9
Вирішити отримане рівняння.
6x2+6x−8x+8=5x2−2x+9x2−1=0(x−1)(x+1)=0x=1 or x=−1
Перевірка.
x=1іx=−1 є сторонніми рішеннями.
Рівняння не має рішення.
Вирішити:y5y−10−53y+6=2y2−19y+5415y2−60
- Відповідь
-
Рішення немає.
Вирішити:z2z+8−34z−8=3z2−16z−168z2+2z−64
- Відповідь
-
Рішення немає.
Вирішити:43x2−10x+3+33x2+2x−1=2x2−2x−3
Рішення
Фактор всі знаменники, так що ми можемо відзначити будь-яке значення змінної, що б зробити будь-який знаменник нуль.
4(3x−1)(x−3)+3(3x−1)(x+1)=2(x−3)(x+1),x≠−1,x≠13,x≠3
Знайдіть найменш спільний знаменник. РК-дисплей є(3x−1)(x+1)(x−3).
Очистіть дроби.
(3x−1)(x+1)(x−3)(4(3x−1)(x−3)+3(3x−1)(x+1))=(3x−1)(x+1)(x−3)(2(x−3)(x+1))
Спростити.
4(x+1)+3(x−3)=2(3x−1)
Розподілити.
4x+4+3x−9=6x−2
Спростити.
7x−5=6x−2
x=3
Єдиним алгебраїчним рішенням булоx=3але ми сказали, щоx=3 зробить знаменник рівним нулю. Алгебраїчний розчин - це стороннє рішення.
Рішення цього рівняння немає.
Вирішити:15x2+x−6−3x−2=2x+3
- Відповідь
-
Рішення немає.
Вирішити:5x2+2x−3−3x2+x−2=1x2+5x+6
- Відповідь
-
Рішення немає.
Використовуйте раціональні функції
Робота з функціями, які визначаються раціональними виразами, часто призводить до раціональних рівнянь. Знову ж таки, ми використовуємо ті ж методи для їх вирішення.
Для раціональної функціїf(x)=2x−6x2−8x+15:
- Знайти домен функції
- Вирішитиf(x)=1
- Знайдіть точки на графіку при цьому значенні функції.
Рішення
- Областю раціональної функції є всі дійсні числа, крім тих, які роблять раціональний вираз невизначеною. Отже, щоб їх знайти, встановимо знаменник рівний нулю і вирішимо.
x2−8x+15=0(x−3)(x−5)=0Factor the trinomial.x−3=0Use the Zero Product Property.x−5=0Use the Zero Product Property.x=3x=5 Solve.
Домен - це всі дійсні числа, крімx≠3,x≠5
- f(x)=1
Підставляємо в раціональне вираження.
2x−6x2−8x+15=1
Коефіцієнт знаменника.
2x−6(x−3)(x−5)=1
Помножте обидві сторони на РК-дисплей,(x−3)(x−5)
(x−3)(x−5)(2x−6(x−3)(x−5))=(x−3)(x−5)(1)
Спростити.
2x−6=x2−8x+15
Вирішити.
0=x2−10x+21
Фактор.
0=(x−7)(x−3)
Використовуйте властивість нульового продукту.
x−7=0x−3=0
Вирішити.
x=7x=3
- Значення функції дорівнює 1, колиx=7,x=3Таким чином, точки на графіку цієї функції, колиf(x)=1буде(7,1),(3,1).
Для раціональної функції,f(x)=8−xx2−7x+12
- Знайдіть домен функції.
- Вирішитиf(x)=3.
- Знайдіть точки на графіку при цьому значенні функції.
- Відповідь
-
- Домен - це всі дійсні числа, крімx≠3 іx≠4
- x=2,x=143
- (2,3),(143,3)
Для раціональної функції,f(x)=x−1x2−6x+5
- Вирішитиf(x)=4.
- Знайдіть точки на графіку при цьому значенні функції.
- Відповідь
-
- Домен - це всі дійсні числа, крімx≠1 іx≠5
- x=214
- (214,4)
Розв'яжіть раціональне рівняння для конкретної змінної
Коли ми вирішували лінійні рівняння, ми навчилися вирішувати формулу для конкретної змінної. Багато формул, що використовуються в бізнесі, науці, економіці та інших сферах, використовують раціональні рівняння для моделювання зв'язку між двома або більше змінними. Зараз ми побачимо, як вирішити раціональне рівняння для конкретної змінної.
Коли ми розробили формулу точка-нахил з нашої формули нахилу, ми очистили дроби, множивши на РК.
m=y−y1x−x1m(x−x1)=(y−y1x−x1)(x−x1)Multiply both sides of the equation by x−x1.m(x−x1)=y−y1Simplify.y−y1=m(x−x1)Rewrite the equation with the y terms on the left.
У наступному прикладі ми будемо використовувати ту саму техніку з формулою нахилу, яку ми використовували, щоб отримати точку-нахил форми рівняння прямої через точку(2,3). Ми додамо ще один крок для вирішенняy.
Вирішити:m=y−2x−3 дляy.
Рішення
m=y−2x−3
Зверніть увагу на будь-яке значення змінної, яке зробить будь-який знаменник нулем.
m=y−2x−3,x≠3
Очистіть дроби, помноживши обидві сторони рівняння на РК-дисплей,x−3.
(x−3)m=(x−3)(y−2x−3)
Спростити.
xm−3m=y−2
Виділяють термін сy.
xm−3m+2=y
Вирішити:m=y−5x−4 дляy.
- Відповідь
-
y=mx−4m+5
Вирішити:m=y−1x+5 дляy.
- Відповідь
-
y=mx+5m+1
Не забудьте помножити обидві сторони на РК-дисплей у наступному прикладі.
Вирішити:1c+1m=1 дляc
Рішення
1c+1m=1 for c
Зверніть увагу на будь-яке значення змінної, яке зробить будь-який знаменник нулем.
1c+1m=1,c≠0,m≠0
Очистіть дроби, множивши обидві сторони рівнянь на РК,cm.
cm(1c+1m)=cm(1)
Розподілити.
cm(1c)+cm1m=cm(1)
Спростити.
m+c=cm
Зберіть умовиc з праворуч.
m=cm−c
Фактор виразу праворуч.
m=c(m−1)
Для ізоляціїc розділіть обидві сторони наm−1.
mm−1=c(m−1)m−1
Спрощення шляхом видалення загальних факторів.
mm−1=c
Зверніть увагу, що хоча ми виключилиc=0 іm=0 з вихідного рівняння, ми також повинні тепер стверджувати, щоm≠1.
Вирішити:1a+1b=c дляa.
- Відповідь
-
a=bcb−1
Вирішити:2x+13=1y дляy
- Відповідь
-
y=3xx+6
Доступ до ЗМІ Додаткові Інтернет-ресурси
Отримайте доступ до цього інтернет-ресурсу для додаткових інструкцій та практики з рівняннями з раціональними виразами.