Skip to main content
Global

7.2: ضرب التعبيرات الكسرية وقسمتها

  • Page ID
    201742
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    أهداف التعلم

    في نهاية هذا القسم، ستكون قادرًا على:

    • حدد القيم التي لا يتم تعريف التعبير العقلاني لها
    • تبسيط التعبيرات العقلانية
    • اضرب التعبيرات العقلانية
    • اقسم التعبيرات العقلانية
    • ضرب الوظائف العقلانية وقسمها

    قبل البدء، قم بإجراء اختبار الاستعداد هذا.

    1. قم بالتبسيط:\(\dfrac{90y}{15y^2}\).
      إذا فاتتك هذه المشكلة، راجع [link].
    2. اضرب:\(\dfrac{14}{15}·\dfrac{6}{35}\).
      إذا فاتتك هذه المشكلة، راجع [link].
    3. قسّم:\(\dfrac{12}{10}÷\dfrac{8}{25}\).
      إذا فاتتك هذه المشكلة، راجع [link].

    لقد استعرضنا سابقًا خصائص الكسور وعملياتها. قدمنا الأرقام المنطقية، وهي مجرد كسور حيث تكون البسط والمتمامات عبارة عن أعداد صحيحة. في هذا الفصل، سوف نتعامل مع الكسور التي يكون البسط والمقامات الخاصة بها كثيرات الحدود. نسمي هذا النوع من التعبير تعبيرًا عقلانيًا.

    تعبير عقلاني

    التعبير العقلاني هو تعبير عن الشكل\(\dfrac{p}{q}\), where \(p\) وهو متعدد الحدود و\(q\) \(q\neq 0\).

    فيما يلي بعض الأمثلة على التعبيرات العقلانية:

    \[−\dfrac{24}{56} \qquad \dfrac{5x}{12y} \qquad \dfrac{4x+1}{x^2−9} \qquad \dfrac{4x^2+3x−1}{2x−8}\nonumber\]

    لاحظ أن التعبير العقلاني الأول المذكور أعلاه\(−\dfrac{24}{56}\)،، هو مجرد كسر. نظرًا لأن الثابت هو كثير الحدود بدرجة صفر، فإن نسبة الثوابتين هي تعبير نسبي، بشرط ألا يكون المقام صفرًا.

    سنقوم بنفس العمليات باستخدام التعبيرات النسبية التي أجريناها مع الكسور. سنقوم بتبسيطها وإضافتها وطرحها وضربها وتقسيمها واستخدامها في التطبيقات.

    حدد القيم التي لا يتم تعريف التعبير العقلاني لها

    إذا كان المقام هو صفر، فإن التعبير العقلاني غير معرف. قد يكون بسط التعبير العقلاني هو 0 - ولكن ليس المقام.

    عندما نتعامل مع كسر عددي، فمن السهل تجنب القسمة على الصفر لأننا نستطيع رؤية الرقم في المقام. من أجل تجنب القسمة على الصفر في التعبير العقلاني، يجب ألا نسمح بقيم المتغير التي تجعل المقام صفرًا.

    لذا قبل أن نبدأ أي عملية باستخدام تعبير نسبي، نفحصها أولاً لإيجاد القيم التي تجعل المقام صفرًا. بهذه الطريقة، عندما نحل معادلة عقلانية على سبيل المثال، سنعرف ما إذا كانت الحلول الجبرية التي نجدها مسموح بها أم لا.

    حدد القيم التي لا يتم تعريف التعبير العقلاني لها.
    1. عيّن المقام مساويًا للصفر.
    2. حل المعادلة.
    مثال\(\PageIndex{1}\)

    حدد القيمة التي لا يتم تعريف كل تعبير منطقي لها:

    أ.\(\dfrac{8a^2b}{3c}\) ب.\(\dfrac{4b−3}{2b+5}\) ج\(\dfrac{x+4}{x^2+5x+6}\).

    الحل

    لن يتم تعريف التعبير عندما يكون المقام صفرًا.

    أ.

    \(\begin{array} {ll} &\dfrac{8a^2b}{3c} \\ \begin{array} {l} \text{Set the denominator equal to zero and solve} \\ \text{for the variable.} \end{array} &3c=0 \\ &c=0 \\ &\dfrac{8a^2b}{3c}\text{ is undefined for }c=0 \end{array} \)
    ب.

    \(\begin{array} {ll} &\dfrac{4b-3}{2b+5} \\ \begin{array} {l} \text{Set the denominator equal to zero and solve} \\ \text{for the variable.} \end{array} &2b+5=0 \\ &2b=-5 \\ &b=-\dfrac{5}{2} \\ & \\ &\dfrac{4b-3}{2b+5} \text{ is undefined for }b=-\dfrac{5}{2} \end{array} \)

    ج.

    \(\begin{array} {ll} &\dfrac{x+4}{x^2 + 5x + 6} \\ \begin{array} {l} \text{Set the denominator equal to zero and solve } \\ \text{for the variable.} \end{array} &x^2+5x+6=0 \\ &(x+2)(x+3)=0 \\ &x+2=0\text{ or }x+3=0 \\ &x=-2\text{ or }x=-3 \\ & \\ &\dfrac{x+4}{x^2+5x+6}\text{ is undefined for }x=-2\text{ or }x=-3 \end{array} \)

    جرب ذلك\(\PageIndex{2}\)

    حدد القيمة التي لم يتم تعريف كل تعبير منطقي لها.

    أ.\(\dfrac{3y^2}{8x}\) ب.\(\dfrac{8n−5}{3n+1}\) ج.\(\dfrac{a+10}{a^2+4a+3}\)

    إجابة

    أ.\(x=0\)
    ب.\(n=−\dfrac{1}{3}\)
    ج.\(a=−1,a=−3\)

    جرب ذلك\(\PageIndex{3}\)

    حدد القيمة التي لم يتم تعريف كل تعبير منطقي لها.

    أ.\(\dfrac{4p}{5q}\) ب.\(\dfrac{y−1}{3y+2}\) ج.\(\dfrac{m−5}{m^2+m−6}\)

    إجابة

    أ.\(q=0\)
    ب.\(y=−\dfrac{2}{3}\)
    ج.\(m=2,m=−3\)

    تبسيط التعبيرات الكسرية

    يعتبر الكسر مبسطًا إذا لم تكن هناك عوامل مشتركة، بخلاف 1، في البسط والمقام. وبالمثل، لا يحتوي التعبير العقلاني المبسط على عوامل مشتركة، بخلاف 1، في البسط والمقام.

    تعبير عقلاني مبسط

    يعتبر التعبير العقلاني مبسطًا إذا لم تكن هناك عوامل مشتركة في البسط والمقام.

    على سبيل المثال،

    \[ \begin{array} {l} \dfrac{x+2}{x+3} \text{ is simplified because there are no common factors of } x+2 \text{ and }x+3. \\ \dfrac{2x}{3x} \text{ is not simplified because x is a common factor of }2x\text{ and }3x. \\ \end{array} \nonumber\]

    نحن نستخدم خاصية الكسور المتكافئة لتبسيط الكسور العددية. نعيد ذكرها هنا حيث سنستخدمها أيضًا لتبسيط التعبيرات العقلانية.

    خاصية الكسور المتكافئة

    إذا\(a\)\(b\)، وما\(c\) هي الأرقام، فأين\(b\neq 0,c\neq 0,\)

    \[\text {then } \dfrac{a}{b}=\dfrac{a·c}{b·c} \text{ and } \dfrac{a·c}{b·c}=\dfrac{a}{b}\nonumber\]

    لاحظ أنه في خاصية الكسور المتكافئة، لا يُسمح على وجه التحديد بالقيم التي تجعل المقامات صفرًا. نرى\(b\neq 0,c\neq 0\) بوضوح.

    لتبسيط التعبيرات الكسرية، نكتب أولاً البسط والمقام في صورة معملية. ثم نزيل العوامل المشتركة باستخدام خاصية الكسور المتكافئة.

    كن حذرًا جدًا أثناء إزالة العوامل المشتركة. يتم ضرب العوامل لصنع منتج. يمكنك إزالة عامل من المنتج. لا يمكنك إزالة مصطلح من المجموع.

    التعبير العقلاني هو الكمية 2 في 3 في 7 مقسومًا على الكمية 3 في 5 في 7 هي 3 و 7. العوامل المشتركة هي 3 و 7، وهي عوامل المنتج. عندما تتم إزالتها، تكون النتيجة خمسي. التعبير العقلاني هو حاصل ضرب 3 x والكمية x ناقص 9 مقسومًا على حاصل ضرب 5 والكمية x ناقص 9. العامل المشترك هو x ناقص 9، وهو عامل للمنتج. عند إزالته، تكون النتيجة 3 × مقسومًا على 5. التعبير العقلاني هو الكمية x زائد 5 مقسومًا على 5. يوجد x لكل من البسط والمسمى. ومع ذلك، فهو مصطلح المجموع في البسط. لا يحتوي التعبير العقلاني على عوامل مشتركة.

    \(\dfrac{x+5}{x}\)ستكون إزالة\(x\)'s من مثل إلغاء الأحرف\(2\) الموجودة في الكسر\(\dfrac{2+5}{2}!\)

    كيفية تبسيط التعبير العقلاني

    مثال\(\PageIndex{4}\)

    قم بالتبسيط:\(\dfrac{x^2+5x+6}{x^2+8x+12}\)

    الحل

    الخطوة 1 هي حساب البسط والمقام بالكامل في المقدار النسبي، أي الكمية x المربعة زائد 5 x زائد ستة مقسومًا على الكمية x التربيعية 8 x زائد 12. يُعامل البسط، x المربع زائد 5 x زائد ستة، الكمية x زائد 2 أضعاف الكمية x زائد 3. يُعامل المقام، x المربع 8 x زائد 12، الكمية x زائد 2 في الكمية x زائد 6.الخطوة 2 هي تبسيط التعبير العقلاني، والكمية x زائد 2 في الكمية x زائد 3 كلها مقسمة على الكمية x زائد 2 في الكمية x زائد 6، بقسمة العامل المشترك، x زائد 6. نتيجة إزالة العامل المشترك هي الكمية x زائد 3 مقسومًا على الكمية x زائد 6، حيث x لا تساوي 2 و x لا تساوي -6.

    جرب ذلك\(\PageIndex{5}\)

    قم بالتبسيط:\(\dfrac{x^2−x−2}{x^2−3x+2}\).

    إجابة

    \(\dfrac{x+1}{x−1},x\neq 2,x\neq 1\)

    جرب ذلك\(\PageIndex{6}\)

    قم بالتبسيط:\(\dfrac{x^2−3x−10}{x^2+x−2}\).

    إجابة

    \(\dfrac{x−5}{x−1},x\neq −2,x\neq 1\)

    نلخص الآن الخطوات التي يجب اتباعها لتبسيط التعبيرات العقلانية.

    قم بتبسيط التعبير العقلاني.
    1. ضع البسط والمقام في الاعتبار تمامًا.
    2. قم بالتبسيط من خلال تقسيم العوامل المشتركة.

    عادة، نترك التعبير العقلاني المبسط في شكل عامل. بهذه الطريقة، من السهل التحقق من أننا أزلنا جميع العوامل المشتركة.

    سنستخدم الطرق التي تعلمناها لتحليل كثيرات الحدود في البسط والمقامات في الأمثلة التالية.

    في كل مرة نكتب فيها تعبيرًا منطقيًا، يجب أن نصدر بيانًا لا يسمح بالقيم التي من شأنها أن تجعل المقام صفرًا. ومع ذلك، دعونا نركز على العمل المطروح، سنحذف كتابته في الأمثلة.

    مثال\(\PageIndex{7}\)

    قم بالتبسيط:\(\dfrac{3a^2−12ab+12b^2}{6a^2−24b^2}\).

    الحل

    \(\begin{array} {ll} &\dfrac{3a^2−12ab+12b^2}{6a^2−24b^2} \\ & \\ & \\ \begin{array} {l} \text{Factor the numerator and denominator,} \\ \text{first factoring out the GCF.} \end{array} &\dfrac{3(a^2−4ab+4b^2)}{6(a^2−4b^2)} \\ & \\ &\dfrac{3(a−2b)(a−2b)}{6(a+2b)(a−2b)} \\ & \\ \text{Remove the common factors of }a−2b\text{ and }3. &\dfrac{\cancel{3}(a−2b)\cancel{(a−2b)}}{\cancel{3}·2(a+2b)\cancel{(a−2b)}} \\ &\dfrac{a−2b}{2(a+2b)} \end{array} \)

    جرب ذلك\(\PageIndex{8}\)

    قم بالتبسيط:\(\dfrac{2x^2−12xy+18y^2}{3x^2−27y^2}\).

    إجابة

    \(\dfrac{2(x−3y)}{3(x+3y)}\)

    جرب ذلك\(\PageIndex{9}\)

    قم بالتبسيط:\(\dfrac{5x^2−30xy+25y^2}{2x^2−50y^2}\).

    إجابة

    \(\dfrac{5(x−y)}{2(x+5y)}\)

    سنرى الآن كيفية تبسيط التعبير العقلاني الذي يحتوي البسط والمقام على عوامل معاكسة. لقد قدمنا سابقًا ترميزًا معاكسًا: عكس\(a\) هو\(−a\) و\(−a=−1·a\).

    الكسر العددي، على سبيل المثال،\(\dfrac{7}{−7}\) يبسط إلى\(−1\). نحن ندرك أيضًا أن البسط والمقام متضادان.

    يتم أيضًا تبسيط الكسر\(\dfrac{a}{−a}\)، الذي يكون بسطه ومقامه متضادان، إلى\(−1\).

    \[\begin{array} {ll} \text{Let’s look at the expression }b−a. &b−a \\ \text{Rewrite.} &−a+b \\ \text{Factor out }–1. &−1(a−b) \nonumber\end{array} \]

    هذا يخبرنا أن هذا\(b−a\) هو عكس ذلك\(a−b\).

    بشكل عام، يمكننا كتابة عكس\(a−b\) as\(b−a\). لذا فإن التعبير العقلاني\(\dfrac{a−b}{b−a}\) يبسط إلى\(−1\).

    الأضداد في تعبير عقلاني

    على العكس من\(a−b\) ذلك\(b−a\).

    \[\dfrac{a−b}{b−a}=−1 \quad a\neq b\nonumber\]

    تعبير وانقسامه المعاكس إلى\(−1\).

    سنستخدم هذه الخاصية لتبسيط التعبيرات العقلانية التي تحتوي على أضداد في البسط والمقامات. احرص على عدم العلاج\(a+b\)\(b+a\) وكأضداد. تذكر أنه بالإضافة إلى ذلك، لا يهم الترتيب\(a+b=b+a\). لذا إذا\(a\neq −b\)، إذن\(\dfrac{a+b}{b+a}=1\).

    مثال\(\PageIndex{10}\)

    قم بالتبسيط:\(\dfrac{x^2−4x−32}{64−x^2}\)

    الحل

      .
    ضع في اعتبارك البسط والمقام. .
    تعرف على العوامل المضادة. .
    قم بالتبسيط. .
    جرب ذلك\(\PageIndex{11}\)

    قم بالتبسيط:\(\dfrac{x^2−4x−5}{25−x^2}\)

    إجابة

    \(−\dfrac{x+1}{x+5}\)

    جرب ذلك\(\PageIndex{12}\)

    قم بالتبسيط:\(\dfrac{x^2+x−2}{1−x^2}\).

    إجابة

    \(−\dfrac{x+2}{x+1}\)

    ضرب التعبيرات الكسرية

    لضرب المقادير الكسرية، نقوم بما فعلناه بالكسور العددية. نضرب البسط ونضرب القواسم. ثم، إذا كانت هناك أي عوامل مشتركة، فإننا نزيلها لتبسيط النتيجة.

    ضرب التعبيرات العقلانية

    إذا كانت\(p\)\(q\)،\(r\)،، وما\(s\) زالت كثيرة الحدود حيث\(q\neq 0\)\(s\neq 0\)، إذن

    \[\dfrac{p}{q}·\dfrac{r}{s}=\dfrac{pr}{qs}\nonumber\]

    لضرب التعبيرات العقلانية، اضرب البسط واضرب المقامات.

    تذكر أننا سنفترض خلال هذا الفصل أن جميع القيم العددية التي تجعل المقام صفرًا مستبعدة. لن نكتب القيود الخاصة بكل تعبير عقلاني، ولكن ضع في اعتبارك أن المقام لا يمكن أن يكون صفرًا أبدًا. لذا في هذا المثال التالي\(x\neq 0\)،\(x\neq 3\)، و\(x\neq 4.\)

    مثال\(\PageIndex{13}\): How to Multiply Rational Expressions

    قم بالتبسيط:\(\dfrac{2x}{x^2−7x+12}·\dfrac{x^2−9}{6x^2}\).

    الحل

    الخطوة 1 هي حساب كل بسط والمقام بالكامل في 2 x مقسومًا على الكمية x التربيعية ناقص 7 x زائد 12 مضروبًا في التعبير النسبي للكمية x التربيعية ناقص 9 مقسومًا على 6 x مربعًا. يُدخل المقام، x المربع ناقص 7 x زائد 12، في الكمية x ناقص 3 أضعاف الكمية x ناقص 4. البسط x التربيعي ناقص 9 عوامل في الكمية x ناقص 3 أضعاف الكمية x زائد 3.الخطوة 2 هي ضرب البسط 2 x والكمية x ناقص 3 أضعاف الكمية x زائد 3، والمقامات الكمية x ناقص 3 أضعاف الكمية x ناقص 4 و 6 x مربعة. من المفيد كتابة وحيدات الحد في البسط والمقام. أولاً.الخطوة 3 هي تبسيط 2 × أضعاف الكمية x ناقص 3 أضعاف الكمية x زائد 3 جميعًا مقسومًا على 2 مرات 3 مرات x مرات x x في الكمية x ناقص 3 أضعاف الكمية x زائد 4 بقسمة العامل المشترك، x ناقص 3. إذا تركنا المقام في صورته المحسوبة، تكون النتيجة هي الكمية x زائد 3 مقسومًا على 3 x في الكمية x ناقص 4.

    جرب ذلك\(\PageIndex{14}\)

    قم بالتبسيط:\(\dfrac{5x}{x^2+5x+6}·\dfrac{x^2−4}{10x}\).

    إجابة

    \(\dfrac{x−2}{2(x+3)}\)

    جرب ذلك\(\PageIndex{15}\)

    قم بالتبسيط:\(\dfrac{9x^2}{x^2+11x+30}·\dfrac{x^2−36}{3x^2}\).

    إجابة

    \(\dfrac{3(x−6)}{x+5}\)

    اضرب التعبيرات العقلانية.
    1. ضع في اعتبارك كل بسط ومقام بالكامل.
    2. اضرب البسط والمقامات.
    3. قم بالتبسيط من خلال تقسيم العوامل المشتركة.
    مثال\(\PageIndex{16}\)

    اضرب:\(\dfrac{3a^2−8a−3}{a^2−25}·\dfrac{a^2+10a+25}{3a^2−14a−5}\).

    الحل

    \(\begin{array} {ll} &\dfrac{3a^2−8a−3}{a^2−25}·\dfrac{a^2+10a+25}{3a^2−14a−5} \\ & \\ \begin{array} {ll} \text{Factor the numerators and denominators} \\ \text{and then multiply.} \end{array} &\dfrac{(3a+1)(a−3)(a+5)(a+5)}{(a−5)(a+5)(3a+1)(a−5)} \\ & \\ \begin{array} {l} \text{Simplify by dividing out} \\ \text{common factors.} \end{array} &\dfrac{\cancel{(3a+1)}(a−3)\cancel{(a+5)}(a+5)}{(a−5)\cancel{(a+5)}\cancel{(3a+1)}(a−5)} \\ & \\ \text{Simplify.} &\dfrac{(a−3)(a+5)}{(a−5)(a−5)} \\ & \\ \text{Rewrite }(a−5)(a−5)\text{ using an exponent.} &\dfrac{(a−3)(a+5)}{(a−5)^2} \end{array}\)

    جرب ذلك\(\PageIndex{17}\)

    قم بالتبسيط:\(\dfrac{2x^2+5x−12}{x^2−16}·\dfrac{x^2−8x+16}{2x^2−13x+15}\).

    إجابة

    \(\dfrac{x−4}{x−5}\)

    جرب ذلك\(\PageIndex{18}\)

    قم بالتبسيط:\(\dfrac{4b^2+7b−2}{1−b^2}·\dfrac{b^2−2b+1}{4b^2+15b−4}\).

    إجابة

    \(−\dfrac{(b+2)(b−1)}{(1+b)(b+4)}\)

    قسمة التعبيرات الكسرية

    تمامًا كما فعلنا مع الكسور العددية، لقسمة التعبيرات الكسرية، نضرب الكسر الأول في مقلوب الثاني.

    تقسيم التعبيرات العقلانية

    إذا كانت\(p\)\(q\)،\(r\)،، وما زالت\(s\) كثيرة الحدود حيث\(q\neq 0\)،\(r\neq 0\)،\(s\neq 0\)، إذن

    \[\dfrac{p}{q}÷\dfrac{r}{s}=\dfrac{p}{q}·\dfrac{s}{r}\nonumber\]

    لتقسيم التعبيرات العقلانية، اضرب الكسر الأول في مقلوب الثاني.

    بمجرد إعادة كتابة القسمة كضرب للتعبير الأول في مقلوب الثاني، نقوم بعد ذلك بحساب كل شيء والبحث عن العوامل المشتركة.

    مثال\(\PageIndex{19}\): How to Divide Rational Expressions

    قسّم:\(\dfrac{p^3+q^3}{2p^2+2pq+2q^2}÷\dfrac{p^2−q^2}{6}\).

    الحل

    الخطوة الأولى هي إعادة كتابة قسمة المقدار النسبي، حيث تُقسم الكمية p المكعبة زائد a المكعبات على الكمية 2 p المربعة زائد 2 p q زائد 2 q المربع مقسومًا على التعبير النسبي، والكمية p المربعة ناقص q المربع مقسومًا جميعها على 6. قم بذلك عن طريق قلب المقدار النسبي، حيث يتم قسمة الكمية p المربعة ناقص q المربع كلها على 6، وتغيير القسمة إلى الضرب. والنتيجة هي الكمية p المكعبة بالإضافة إلى المكعبات مقسومًا على الكمية 2 p مربعة زائد 2 p q زائد 2 q مربعًا في الكمية 6 مقسومًا على الكمية p squared ناقص q مربعة.تتمثل الخطوة الثانية في حساب البسط، والكمية p المكعبة زائد المكعب و 6، والمقامات، والكمية 2 p مربعًا زائد 2 p q زائد 2 مربعًا والكمية p المربعة ناقص q المربعة، تمامًا. والنتيجة هي الكمية p زائد q مضروبة في الكمية p squared ناقص p q زائد q في جميع الأوقات الكمية 2 في 3 مقسومًا على الكمية p ناقص q في الكمية p زائد q.الخطوة 3 هي ضرب البسط والمقامات. والنتيجة هي الكمية p زائد q مضروبة في الكمية p squared ناقص p q زائد q مربّعًا مضروبًا في 2 مضروبًا في الكمية p squared بالإضافة إلى p q مضروبًا في الكمية p ناقص q مضروبًا في الكمية p زائد q.الخطوة 4 هي تبسيط التعبير عن طريق تقسيم العوامل المشتركة، الكمية p بالإضافة إلى q و 2. والنتيجة هي 3 أضعاف الكمية p المربعة ناقص p q زائد q مربعًا وكلها مقسومة على الكمية p ناقص q في الكمية p squared بالإضافة إلى p q plus q squared.

    جرب ذلك\(\PageIndex{20}\)

    قم بالتبسيط:\(\dfrac{x^3−8}{3x^2−6x+12}÷\dfrac{x^2-4}{6}\).

    إجابة

    \(\dfrac{2(x^2+2x+4)}{(x+2)(x^2−2x+4)}\)

    جرب ذلك\(\PageIndex{21}\)

    قم بالتبسيط:\(\dfrac{2z^2}{z^2−1}÷\dfrac{z^3−z^2+z}{z^3+1}\).

    إجابة

    \(\dfrac{2z}{z−1}\)

    تقسيم التعبيرات العقلانية
    1. أعد كتابة القسمة كمنتج للتعبير العقلاني الأول ومقابل الثاني.
    2. ضع البسط والمقامات في الاعتبار بشكل كامل.
    3. اضرب البسط والمقامات معًا.
    4. قم بالتبسيط من خلال تقسيم العوامل المشتركة.

    تذكر من استخدام لغة الجبر أن الكسر المركب هو كسر يحتوي على كسر في البسط أو المقام أو كليهما. تذكر أيضًا أن شريط الكسر يعني القسمة. الكسر المركب هو طريقة أخرى لكتابة قسمة كسرين.

    مثال\(\PageIndex{22}\)

    قسّم:\(\dfrac{\dfrac{6x^2−7x+2}{4x−8}}{\dfrac{2x^2−7x+3}{x^2−5x+6}}\).

    الحل

    \(\begin{array} {ll} &\dfrac{\dfrac{6x^2−7x+2}{4x−8}}{\dfrac{2x^2−7x+3}{x^2−5x+6}} \\ & \\ \text{Rewrite with a division sign.} &\dfrac{6x^2−7x+2}{4x−8}÷\dfrac{2x^2−7x+3}{x^2−5x+6} \\ & \\ \begin{array} {l} \text{Rewrite as product of first times reciprocal} \\ \text{of second.} \end{array} &\dfrac{6x^2−7x+2}{4x−8}·\dfrac{x^2−5x+6}{2x^2−7x+3} \\ & \\ \begin{array} {l} \text{Factor the numerators and the} \\ \text{denominators, and then multiply.} \end{array} &\dfrac{(2x−1)(3x−2)(x−2)(x−3)}{4(x−2)(2x−1)(x−3)} \\ & \\ \text{Simplify by dividing out common factors.} &\dfrac{\cancel{(2x−1)}(3x−2)\cancel{(x−2)}\cancel{(x−3)}}{4\cancel{(x−2)}\cancel{(2x−1)}\cancel{(x−3)}} \\ \text{Simplify.} &\dfrac{3x−2}{4} \end{array}\)

    جرب ذلك\(\PageIndex{23}\)

    قم بالتبسيط:\(\dfrac{\dfrac{3x^2+7x+2}{4x+24}}{\dfrac{3x^2−14x−5}{x^2+x−30}}\).

    إجابة

    \(\dfrac{x+2}{4}\)

    جرب ذلك\(\PageIndex{24}\)

    قم بالتبسيط:\(\dfrac{\dfrac{y^2−36}{2y^2+11y−6}}{\dfrac{2y^2−2y−60}{8y−4}}\).

    إجابة

    \(\dfrac{2}{y+5}\)

    إذا كان لدينا أكثر من تعبيرين منطقيين للعمل بهما، فإننا لا نزال نتبع نفس الإجراء. ستكون الخطوة الأولى هي إعادة كتابة أي قسمة كضرب في المعاملة بالمثل. ثم نأخذ في الاعتبار ونضرب.

    مثال\(\PageIndex{25}\)

    نفذ العمليات المشار إليها:\(\dfrac{3x−6}{4x−4}·\dfrac{x^2+2x−3}{x^2−3x−10}÷\dfrac{2x+12}{8x+16}\).

    الحل

      .
    أعد كتابة القسمة في صورة
    ضرب في المقلوب.
    .
    ضع في اعتبارك البسط والقواسم. .
    اضرب الكسور. سيساعد جلب الثوابت
    إلى الأمام عند إزالة العوامل المشتركة.
     
    قم بالتبسيط من خلال تقسيم العوامل المشتركة. .
    قم بالتبسيط. .
    جرب ذلك\(\PageIndex{26}\)

    نفذ العمليات المشار إليها:\(\dfrac{4m+4}{3m−15}·\dfrac{m^2−3m−10}{m^2−4m−32}÷\dfrac{12m−36}{6m−48}\).

    إجابة

    \(\dfrac{2(m+1)(m+2)}{3(m+4)(m−3)}\)

    جرب ذلك\(\PageIndex{27}\)

    نفذ العمليات المشار إليها:\(\dfrac{2n^2+10n}{n−1}÷\dfrac{n^2+10n+24}{n^2+8n−9}·\dfrac{n+4}{8n^2+12n}\).

    إجابة

    \(\dfrac{(n+5)(n+9)}{2(n+6)(2n+3)}\)

    ضرب الدوال الكسرية وقسمتها

    بدأنا هذا القسم بالقول إن التعبير العقلاني هو تعبير عن الشكل\(\dfrac{p}{q}\)، حيث p و q هما كثيرات الحدود و\(q\neq 0\). وبالمثل، نقوم بتعريف الدالة الكسرية كدالة للشكل\(R(x)=\dfrac{p(x)}{q(x)}\) حيث\(p(x)\)\(q(x)\) وهي دوال كثيرة الحدود وليست صفرًا.\(q(x)\)

    دالة عقلانية

    الدالة العقلانية هي دالة للنموذج

    \[R(x)=\dfrac{p(x)}{q(x)}\nonumber\]

    أين\(p(x)\)\(q(x)\) وهي دوال كثيرة الحدود\(q(x)\) وليست صفرية.

    مجال الدالة النسبية هو جميع الأرقام الحقيقية باستثناء تلك القيم التي قد تتسبب في القسمة على الصفر. يجب علينا القضاء على أي قيم تصنع\(q(x)=0\).

    أوجد مجال الدالة الكسرية.
    1. عيّن المقام مساويًا للصفر.
    2. حل المعادلة.
    3. النطاق هو جميع الأرقام الحقيقية باستثناء القيم الموجودة في الخطوة 2.
    مثال\(\PageIndex{28}\)

    ابحث عن نطاق\(R(x)=\dfrac{2x^2−14x}{4x^2−16x−48}\).

    الحل

    سيكون المجال عبارة عن جميع الأرقام الحقيقية باستثناء تلك القيم التي تجعل المقام صفرًا. سنحدد المقام الذي يساوي الصفر، ونحل هذه المعادلة، ثم نستبعد هذه القيم من المجال.

    \(\begin{array} {ll} \text{Set the denominator to zero.} &4x^2−16x−48=0 \\ \text{Factor, first factor out the GCF.} &4(x^2−4x−12)=0 \\ &4(x−6)(x+2)=0 \\ \text{Use the Zero Product Property.} &4\neq 0\quad x−6=0\quad x+2=0 \\ \text{Solve.} &\hspace{24mm}x=6\qquad x=−2 \\ &\text{The domain of }R(x)\text{ is all real numbers} \\ &\text{where }x\neq 6\text{ and }x\neq −2 \end{array}\).

    جرب ذلك\(\PageIndex{29}\)

    ابحث عن نطاق\(R(x)=\dfrac{2x^2−10x}{4x^2−16x−20}\).

    إجابة

    مجال\(R(x)\) كل الأرقام الحقيقية أين\(x\neq 5\) و\(x\neq −1\).

    جرب ذلك\(\PageIndex{30}\)

    ابحث عن نطاق\(R(x)=\dfrac{4x^2−16x}{8x^2−16x−64}\).

    إجابة

    مجال\(R(x)\) كل الأرقام الحقيقية أين\(x\neq 4\) و\(x\neq −2\).

    لضرب الدوال الكسرية، نضرب المقادير الكسرية الناتجة على الجانب الأيمن من المعادلة باستخدام نفس الأساليب التي استخدمناها لضرب التعبيرات الكسرية.

    مثال\(\PageIndex{31}\)

    ابحث عن\(R(x)=f(x)·g(x)\) المكان\(f(x)=\dfrac{2x−6}{x^2−8x+15}\) و\(g(x)=\dfrac{x^2−25}{2x+10}\).

    الحل

    \(\begin{array} {ll} &R(x)=f(x)·g(x) \\ & \\ &R(x)=\dfrac{2x−6}{x^2−8x+15}·\dfrac{x^2−25}{2x+10} \\ & \\ \text{Factor each numerator and denominator.} &R(x)=\dfrac{2(x−3)}{(x−3)(x−5)}·\dfrac{(x−5)(x+5)}{2(x+5)} \\ & \\ \text{Multiply the numerators and denominators.} &R(x)=\dfrac{2(x−3)(x−5)(x+5)}{2(x−3)(x−5)(x+5)} \\ & \\ \text{Remove common factors.} &R(x)=\dfrac{\cancel{2}\cancel{(x−3)}\cancel{(x−5)}\cancel{(x+5)}}{\cancel{2}\cancel{(x−3)}\cancel{(x−5)}\cancel{(x+5)}} \\ & \\ \text{Simplify.} &R(x)=1 \end{array}\)

    جرب ذلك\(\PageIndex{32}\)

    ابحث عن\(R(x)=f(x)·g(x)\) المكان\(f(x)=\dfrac{3x−21}{x^2−9x+14}\) و\(g(x)=\dfrac{2x^2−8}{3x+6}\).

    إجابة

    \(R(x)=2\)

    جرب ذلك\(\PageIndex{33}\)

    ابحث عن\(R(x)=f(x)·g(x)\) المكان\(f(x)=\dfrac{x^2−x}{3x^2+27x−30}\) و\(g(x)=\dfrac{x^2−100}{x^2−10x}\).

    إجابة

    \(R(x)=\dfrac{1}{3}\)

    لتقسيم الدوال الكسرية، نقسم التعبيرات الكسرية الناتجة على الجانب الأيمن من المعادلة باستخدام نفس الأساليب التي استخدمناها لتقسيم التعبيرات الكسرية.

    مثال\(\PageIndex{34}\)

    ابحث عن\(R(x)=\dfrac{f(x)}{g(x)}\) المكان\(f(x)=\dfrac{3x^2}{x^2−4x}\) و\(g(x)=\dfrac{9x^2−45x}{x^2−7x+10}\).

    الحل

    \(\begin{array} {ll} &R(x)=\dfrac{f(x)}{g(x)} \\ \text{Substitute in the functions }f(x),\space g(x). &R(x)=\dfrac{\dfrac{3x^2}{x^2−4x}}{\dfrac{9x^2−45x}{x^2−7x+10}} \\ & \\ \begin{array} {l} \text{Rewrite the division as the product of} \\ f(x)\text{ and the reciprocal of }g(x). \end{array} &R(x)=\dfrac{3x^2}{x^2−4x}·\dfrac{x^2−7x+10}{9x^2−45x} \\ & \\ \begin{array} {l} \text{Factor the numerators and denominators} \\ \text{and then multiply.} \end{array} &R(x)=\dfrac{3·x·x·(x−5)(x−2)}{x(x−4)·3·3·x·(x−5)} \\ & \\ \text{Simplify by dividing out common factors.} &R(x)=\dfrac{\cancel{3}·\cancel{x}·\cancel{x}\cancel{(x−5)}(x−2)}{\cancel{x}(x−4)·\cancel{3}·3·\cancel{x}\cancel{(x−5)}} \\ & \\ &R(x)=\dfrac{x−2}{3(x−4)} \end{array}\)

    جرب ذلك\(\PageIndex{35}\)

    ابحث عن\(R(x)=\dfrac{f(x)}{g(x)}\) المكان\(f(x)=\dfrac{2x^2}{x^2−8x}\) و\(g(x)=\dfrac{8x^2+24x}{x^2+x−6}\).

    إجابة

    \(R(x)=\dfrac{x−2}{4(x−8)}\)

    جرب ذلك\(\PageIndex{36}\)

    ابحث عن\(R(x)=\dfrac{f(x)}{g(x)}\) المكان\(f(x)=\dfrac{15x^2}{3x^2+33x}\) و\(g(x)=\dfrac{5x−5}{x^2+9x−22}\).

    إجابة

    \(R(x)=\dfrac{x(x−2)}{x−1}\)

    المفاهيم الرئيسية

    • حدد القيم التي لا يتم تعريف التعبير العقلاني لها.
      1. عيّن المقام مساويًا للصفر.
      2. حل المعادلة.
    • خاصية الكسور المتكافئة
      إذا كانت الأرقام\(a\)\(b\)، وما\(c\) هي\(b\neq 0\)، وأين\(c\neq 0\)، ثم،

      \(\quad\dfrac{a}{b}=\dfrac{a·c}{b·c}\) و\(\dfrac{a·c}{b·c}=\dfrac{a}{b}.\)
    • كيفية تبسيط التعبير العقلاني.
      1. ضع البسط والمقام في الاعتبار تمامًا.
      2. قم بالتبسيط من خلال تقسيم العوامل المشتركة.
    • الأضداد في التعبير
      العقلاني
      نقيض\(a−b\) ذلك\(b−a\).

      \(\quad\dfrac{a−b}{b−a}=−1 \qquad a\neq b\)

      تعبير وانقسامه المعاكس إلى\(−1\).
    • ضرب التعبيرات الكسرية
      إذا كانت\(p\)\(q\)\(r\)\(s\) وكثيرات الحدود\(q\neq 0\)\(s\neq 0\)، ثم

      \(\quad\dfrac{p}{q}·\dfrac{r}{s}=\dfrac{pr}{qs}\)
    • كيفية ضرب التعبيرات العقلانية.
      1. ضع في اعتبارك كل بسط ومقام بالكامل.
      2. اضرب البسط والمقامات.
      3. قم بالتبسيط من خلال تقسيم العوامل المشتركة.
    • قسمة التعبيرات الكسرية
      إذا كانت\(s\) وكثيرات الحدود\(p\)،\(q\) وإذا\(q\neq 0\)\(r\neq 0\)،\(s\neq 0\)، ثم\(r\)

      \(\quad\dfrac{p}{q}÷\dfrac{r}{s}=\dfrac{p}{q}·\dfrac{s}{r}\)
    • كيفية تقسيم التعبيرات العقلانية.
      1. أعد كتابة القسمة كمنتج للتعبير العقلاني الأول ومقابل الثاني.
      2. ضع البسط والمقامات في الاعتبار بشكل كامل.
      3. اضرب البسط والمقامات معًا.
      4. قم بالتبسيط من خلال تقسيم العوامل المشتركة.
    • كيفية تحديد مجال الدالة الكسرية.
      1. عيّن المقام مساويًا للصفر.
      2. حل المعادلة.
      3. النطاق هو جميع الأرقام الحقيقية باستثناء القيم الموجودة في الخطوة 2.

    مسرد المصطلحات

    تعبير عقلاني
    التعبير العقلاني هو تعبير عن الشكل وأين\(\dfrac{p}{q}\)\(p\)\(q\) وكثيرات الحدود و\(q\neq 0\).
    تعبير عقلاني مبسط
    لا يحتوي التعبير العقلاني المبسط على عوامل مشتركة\(1\)، بخلاف البسط والمقام.
    دالة عقلانية
    الدالة الكسرية هي دالة في الشكل\(R(x)=\dfrac{p(x)}{q(x)}\) حيث\(p(x)\)\(q(x)\) تكون دوال كثيرة الحدود وليست صفرًا.\(q(x)\)