如何消除分母中的不合理性

作者: Sara Rhodes
创建日期: 14 二月 2021
更新日期: 1 七月 2024
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内容

在数学中,不习惯在分数的分母中留下根或无理数。如果分母是根,则将分数乘以某个项或表达式以去除根。现代计算器允许您使用分母中的根来工作,但教育计划要求学生能够摆脱分母中的不合理性。

脚步

方法 1 of 4:分母中的单项式

  1. 1 学习分数。 如果分母中没有根,则分数写正确。如果分母有平方或任何其他根,则需要将分子和分母乘以某个单项式以去除根。请注意,分子可以包含根 - 这是正常的。
    • 7327{ displaystyle { frac {7 { sqrt {3}}} {2 { sqrt {7}}}}}
    • 这里的分母有一个根 7{ displaystyle { sqrt {7}}}.
  2. 2 将分子和分母乘以分母的根。 如果分母包含单项式,则很容易将这样的分数合理化。将分子和分母乘以相同的单项式(即,您将分数乘以 1)。
    • 732777{ displaystyle { frac {7 { sqrt {3}}} {2 { sqrt {7}}}} cdot { frac { sqrt {7}} { sqrt {7}}}}
    • 如果您在计算器上输入解决方案的表达式,请务必在每个部分周围加上括号以将它们分开。
  3. 3 简化分数(如果可能)。 在我们的示例中,它可以通过将分子和分母除以 7 来缩写。
    • 732777=72114=212{ displaystyle { frac {7 { sqrt {3}}} {2 { sqrt {7}}}} cdot { frac { sqrt {7}} { sqrt {7}}} = {压裂 {7 { sqrt {21}}} {14}} = { 压裂 { sqrt {21}} {2}}}

方法 2 of 4:分母中的二项式

  1. 1 学习分数。 如果它的分母包含两个单项式的和或差,其中一个包含根,则不可能将分数乘以这样的二项式以消除无理性。
    • 42+2{ displaystyle { frac {4} {2 + { sqrt {2}}}}}
    • 要理解这一点,请写下分数 1一种+{ displaystyle { frac {1} {a + b}}}其中单项式 一种{ displaystyle a} 要么 { 显示样式 b} 包含根。在这种情况下: (一种+)(一种+)=一种2+2一种+2{ displaystyle (a + b) (a + b) = a ^ {2} + 2ab + b ^ {2}}...因此,单项式 2一种{ displaystyle 2ab} 仍将包括根(如果 一种{ displaystyle a} 要么 { 显示样式 b} 包含根)。
    • 让我们看看我们的例子。
      • 42+22+22+2=4(2+2)4+42+2{ displaystyle { frac {4} {2 + { sqrt {2}}}} cdot { frac {2 + { sqrt {2}}} {2 + { sqrt {2}}}} = { frac {4 (2 + { sqrt {2}})} {4 + 4 { sqrt {2}} + 2}}}
    • 你看到你无法摆脱分母中的单项式 42{ displaystyle 4 { sqrt {2}}}.
  2. 2 将分子和分母乘以分母中二项式的二项式共轭。 共轭二项式是具有相同单项式但符号相反的二项式。例如,二进制 2+2{ displaystyle 2 + { sqrt {2}}} 与二项式共轭 22.{ displaystyle 2 - { sqrt {2}}.}
    • 42+22222{ displaystyle { frac {4} {2 + { sqrt {2}}}} cdot { frac {2 - { sqrt {2}}} {2 - { sqrt {2}}}}}
    • 理解这个方法的意义。再次考虑分数 1一种+{ displaystyle { frac {1} {a + b}}}...将分子和分母乘以二项式共轭与分母中的二项式: (一种+)(一种)=一种22{ displaystyle (a + b) (a-b) = a ^ {2} -b ^ {2}}...因此,不存在包含根的单项式。由于单项式 一种{ displaystyle a}{ 显示样式 b} 平方,根将被消除。
  3. 3 简化分数(如果可能)。 如果分子和分母中都有一个公因数,则将其取消。在我们的例子中,4 - 2 = 2,可用于减少分数。
    • 42+22222=4(22)42=422{ displaystyle { frac {4} {2 + { sqrt {2}}}} cdot { frac {2 - { sqrt {2}}} {2 - { sqrt {2}}}} = { frac {4 (2 - { sqrt {2}})} {4-2}} = 4-2 { sqrt {2}}}

方法 3 of 4:反向表达

  1. 1 检查问题。 如果您需要找到一个包含根的给定表达式的逆表达式,则必须对结果分数进行合理化(然后才对其进行简化)。在这种情况下,请使用第一部分或第二部分中描述的方法(取决于任务)。
    • 23{ displaystyle 2 - { sqrt {3}}}
  2. 2 写出相反的表达。 为此,将 1 除以给定的表达式;如果给定一个分数,交换分子和分母。请记住,任何表达式都是分母为 1 的分数。
    • 123{ displaystyle { frac {1} {2 - { sqrt {3}}}}}
  3. 3 将分子和分母乘以某个表达式以去除根。 通过将分子和分母乘以相同的表达式,您将分数乘以 1,即分数的值不会改变。在我们的例子中,我们得到了一个二项式,所以用共轭二项式乘以分子和分母。
    • 1232+32+3{ displaystyle { frac {1} {2 - { sqrt {3}}}} cdot { frac {2 + { sqrt {3}}} {2 + { sqrt {3}}}}}
  4. 4 简化分数(如果可能)。 在我们的例子中,4 - 3 = 1,所以分数分母中的表达式可以完全取消。
    • 1232+32+3=2+343=2+3{ displaystyle { frac {1} {2 - { sqrt {3}}}} cdot { frac {2 + { sqrt {3}}} {2 + { sqrt {3}}}} = { frac {2 + { sqrt {3}}} {4-3}} = 2 + { sqrt {3}}}
    • 答案是这个二项式的二项式共轭。这只是一个巧合。

方法 4 of 4:三次根分母

  1. 1 学习分数。 该问题可能包含立方根,尽管这种情况非常罕见。所描述的方法适用于任何程度的根。
    • 333{ displaystyle { frac {3} { sqrt [{3}] {3}}}}
  2. 2 将根重写为幂。 在这里,您不能将分子和分母乘以某个单项式或表达式,因为有理化的执行方式略有不同。
    • 331/3{ displaystyle { frac {3} {3 ^ {1/3}}}}
  3. 3 将分数的分子和分母乘以某个幂,使分母中的指数变为 1。 在我们的示例中,将分数乘以 32/332/3{ displaystyle { frac {3 ^ {2/3}} {3 ^ {2/3}}}}...请记住,当度数相乘时,它们的指标相加: 一种一种C=一种+C.{ displaystyle a ^ {b} a ^ {c} = a ^ {b + c}.}
    • 331/332/332/3{ displaystyle { frac {3} {3 ^ {1/3}}} cdot { frac {3 ^ {2/3}} {3 ^ {2/3}}}}
    • 该方法适用于任何 n 次根。如果给出一个分数 1一种1/n{ displaystyle { frac {1} {a ^ {1 / n}}}}, 分子和分母乘以 一种11n{ displaystyle a ^ {1 - { frac {1} {n}}}}...因此,分母中的指数变为 1。
  4. 4 简化分数(如果可能)。
    • 331/332/332/3=32/3{ displaystyle { frac {3} {3 ^ {1/3}}} cdot { frac {3 ^ {2/3}} {3 ^ {2/3}}} = 3 ^ {2/3 }}
    • 如有必要,请在答案中写下词根。在我们的示例中,将指数分解为两个因子: 1/3{ 显示样式 1/3}2{ 显示样式 2}.
      • 32/3=(32)1/3=93{ displaystyle 3 ^ {2/3} = (3 ^ {2}) ^ {1/3} = { sqrt [{3}] {9}}}