Úpravy lomených výrazů

Vydáno dne v kategorii Výrazy; Autor: Jakub Vojáček; Počet přečtení: 152 827

Úprava lomených výrazů je základ, bez kterého se v matematice neobejdete.


Při úpravách lomených výrazů se často vytýká a často se využívají nejrůznější vzorce:

  • (a\ +\ b)^2\ =\ a^2\ +\ 2ab\ +\ b^2
  • (a\ -\ b)^2\ =\ a^2\ -\ 2ab\ +\ b^2
  • a^2\ -\ b^2\ =\ (a\ +\ b)(a\ -\ b)
  • a^3\ +\ b^3\ =\ (a\ +\ b)(a^2\ +\ ab\ +\ b^2)
  • a^3\ -\ b^3\ =\ (a\ -\ b)(a^2\ +\ ab\ +\ b^2)

A samozřejmě využijete znalosti operací se zlomky (přejít na článek Zlomky - sčítání, odčítání, násobení a dělení).

\frac{s^2\ -\ 4}{s^2\ -\ 4s\ +\ 4}\ =\ ?

Na první pohled se zlomek nedá již více zjednodušit. Ale podíváte-li se pozorně na čitatele a jmenovatele, můžete si všimnout, že se oba dají rozložit.

s^2\ -\ 4\ =\ (s\ +\ 2)(s\ -\ 2)
s^2\ -\ 4s\ +\ 4\ =\ (s\ -\ 2)^2\ =\ (s\ -\ 2)(s\ -\ 2)
Dosadíme do našeho příkladu:
\frac{s^2\ -\ 4}{s^2\ -\ 4s\ +\ 4}\ =\ \frac{(s\ +\ 2)(s\ -\ 2)}{(s\ -\ 2)(s\ -\ 2)}
A nyní již můžeme krátit. 
\frac{s^2\ -\ 4}{s^2\ -\ 4s\ +\ 4}\ =\ \frac{(s\ +\ 2)(s\ -\ 2)}{(s\ -\ 2)(s\ -\ 2)}\ =\ \frac{s\ +\ 2}{s\ -\ 2}

1) Upravte výraz: \frac{k^2+k}{kx-ky}



2) Upravte výraz: \frac{x-3}{x^2-5x+6}

Výraz v čitateli se již nedá nějak upravit, ale výraz v jmenovateli se dá rozložit podle vzorce (x-a)(x-b)=x^2-ax-bx+ab

Je více způsobů, jak výraz ve jmenovateli upravit. Lze použít dělení mnohočlenů (přejít na článek Dělení mnohočlenů, hornerovo schéma Hornerovo schéma nebo prostě určit výsledek kvadratické rovnice x^2-5x+6=0). Jednou z těchto možností upravíme jmenovatel na:

x^2-5x+6 = (x-3)(x-2)

Po dosazení zpět do zlomku můžeme krátit.

\frac{x-3}{x^2-5x+6}=\frac{x-3}{(x-3)(x-2)}=\frac{1}{x-2}

Nesmíme zapomenout na podmínky x\neq2, x\neq3

3) Upravte výraz: \frac{a^3-b^3}{a-b}



4) Upravte výraz: \frac{5a-5b}{4a+4b}\cdot\frac{8a+8b}{15a-15b}

V každém čitateli a jmenovateli v tomto výrazu se dá vytknout nějaké číslo:

\frac{5a-5b}{4a+4b}\cdot\frac{8a+8b}{15a-15b}=\frac{5(a-b)}{4(a+b)}\cdot\frac{8(a+b)}{15(a-b)}

Můžeme krátit:

\frac{5a-5b}{4a+4b}\cdot\frac{8a+8b}{15a-15b}=\frac{5(a-b)}{4(a+b)}\cdot\frac{8(a+b)}{15(a-b)}=\frac{1}{1}\cdot\frac{2}{3}=\frac{2}{3}

5) Upravte výraz: \frac{a^3-8}{a^2+5a-14}\cdot\frac{a^2-49}{2a^2+4a+8}



Test

Vypočítejte druhou derivaci funkce y=\cos2x


Hlavolam

Jak to tak bývá, zlý čaroděj uvěznil mudrce. A kdo by to čekal, dal mu šanci se zachránit, pokud splní úkol. Na stole je kulatý tác, kterým lze volně otáčet, a na něm čtyři mince do čtverce. Mudrc má zavázané oči, nic nevidí. Jeho úkolem je otočit mince tak, že bude na všech panna. Nemá to však jednoduché. Otočí jistý počet mincí, pak černokněžník tácem zatočí. Opět otočí nějaké mince a znovu se tácem náhodně otočí. Toto se opakuje, dokud nejsou všechny mince správně. V tu chvíli je hra zlotřilým čarodějem ukončena. Mudrc nepozná podle hmatu pannu od orla. Musí vždy mince nechat na svém místě, ve čtverci. A hlavně - kvůli zlé magii - má strašnou smůlu a pokud bude spoléhat jen na náhodu, tak úkol nikdy nesplní.