1.4 : Fractions
À la fin de cette section, vous serez en mesure de :
- Simplifier les
- Multiplier et diviser des fractions
- Ajouter et soustraire des fractions
- Utiliser l'ordre des opérations pour simplifier les fractions
- Évaluez des expressions variables avec des fractions
Une introduction plus complète aux sujets abordés dans cette section se trouve dans le chapitre sur l'algèbre élémentaire, Fondations.
Simplifier les
Une fraction est un moyen de représenter des parties d'un tout. La fraction23 représente deux des trois parties égales (Figure1.4.1). Dans la fraction23, le 2 est appelé numérateur et le 3 est appelé dénominateur. La ligne est appelée barre de fraction.
Figure1.4.1 : Dans le cercle, 223 des 3 parties égales du cercle sont ombrées.
Une fraction est écriteab, oùb≠0 et
aest le numérateur etb le dénominateur.
Une fraction représente des parties d'un tout. Le dénominateurb est le nombre de parties égales en lesquelles l'ensemble a été divisé, et le numérateura indique le nombre de parties incluses.
Les fractions qui ont la même valeur sont des fractions équivalentes. Les fractions équivalentes
La propriété nous permet de trouver des fractions équivalentes et de simplifier les fractions.
Siab, etc sont des nombres oùb≠0,c≠0,
puisab=a·cb·c eta·cb·c=ab.
Une fraction est considérée comme simplifiée s'il n'existe aucun facteur commun, autre que 1, dans son numérateur et son dénominateur.
Par exemple,
23est simplifiée car il n'y a pas de facteurs communs entre2 et3.
1015n'est pas simplifié car5 c'est un facteur commun à10 et15.
Nous simplifions ou réduisons une fraction en supprimant les facteurs communs que sont le numérateur et le dénominateur. Une fraction n'est pas simplifiée tant que tous les facteurs communs n'ont pas été supprimés. Si une expression contient des fractions, elle n'est pas complètement simplifiée tant que les fractions ne sont pas simplifiées.
Parfois, il n'est pas facile de trouver les facteurs communs du numérateur et du dénominateur. Lorsque cela se produit, une bonne idée est de factoriser le numérateur et le dénominateur en nombres premiers. Divisez ensuite les facteurs communs à l'aide de la propriété des fractions équivalentes.
Simplifiez−315770.
- Réponse
-
Simplifiez−69120.
- Réponse
-
−2340
Simplifiez−120192.
- Réponse
-
−58
Nous résumons maintenant les étapes à suivre pour simplifier les fractions.
- Réécrivez le numérateur et le dénominateur pour montrer les facteurs communs.
Au besoin, factorisez d'abord le numérateur et le dénominateur en nombres premiers. - Simplifiez l'utilisation de la propriété Fractions équivalentes en divisant les facteurs communs.
- Multipliez tous les facteurs restants.
Multiplier et diviser des fractions
De nombreuses personnes trouvent qu'il est plus facile de multiplier et de diviser des fractions que d'ajouter et de soustraire des fractions.
Pour multiplier les fractions, on multiplie les numérateurs et on multiplie les dénominateurs.
Sia,bc, etd sont des nombres oùb≠0, etd≠0, alors
ab·cd=acbd
Pour multiplier les fractions, multipliez les numérateurs et multipliez les dénominateurs.
Lors de la multiplication de fractions, les propriétés des nombres positifs et négatifs s'appliquent toujours, bien entendu. C'est une bonne idée de déterminer le signe du produit dans un premier temps. Dans l'exemple, nous allons multiplier un négatif par un positif, de sorte que le produit sera négatif.
Lorsque vous multipliez une fraction par un entier, il peut être utile d'écrire l'entier sous forme de fraction. Tout entier, a, peut être écrit sous la formea1. Ainsi, par exemple,3=31.
Multipliez :−125(−20x).
- Réponse
-
La première étape consiste à trouver le signe du produit. Les signes étant les mêmes, le produit est positif.
Déterminez le signe du produit. Les signes sont les mêmes, donc le produit est positif.
Ecrivez 20 x sous forme de fraction. Multipliez. Réécrivez 20 pour afficher le facteur commun 5 et divisez-le.
Simplifiez.
Multipliez :113(−9a).
- Réponse
-
−33a
Multipliez :137(−14b).
- Réponse
-
−26b
Maintenant que nous savons comment multiplier les fractions, nous sommes presque prêts à diviser. Avant de pouvoir le faire, nous avons besoin d'un peu de vocabulaire. L'inverse d'une fraction est trouvé en inversant la fraction, en plaçant le numérateur dans le dénominateur et le dénominateur dans le numérateur. La réciproque de l'23est32. Puisque 4 est écrit sous forme de fraction comme41, l'inverse de 4 l'est14.
Pour diviser des fractions, on multiplie la première fraction par l'inverse de la seconde.
Sia,bc, etd sont des nombres oùb≠0c≠0, etd≠0, alors
ab÷cd=ab⋅dc
Pour diviser des fractions, on multiplie la première fraction par l'inverse de la seconde.
Nous devons direb≠0, etc≠0d≠0, pour être sûrs de ne pas diviser par zéro !
Trouvez le quotient :−718÷(−1427).
- Réponse
-
−718÷(−1427) Pour diviser, multipliez la première fraction par l'inverse de la seconde.
Déterminez le signe du produit, puis multipliez.
Réécrivez en indiquant les facteurs communs. Supprimez les facteurs courants. Simplifiez.
Diviser :−727÷(−3536).
- Réponse
-
415
Diviser :−514÷(−1528).
- Réponse
-
23
Les numérateurs ou dénominateurs de certaines fractions contiennent eux-mêmes des fractions. Une fraction dont le numérateur ou le dénominateur est une fraction est appelée fraction complexe.
Une fraction complexe est une fraction dont le numérateur ou le dénominateur contient une fraction.
6733458x256
Pour simplifier une fraction complexe, n'oubliez pas que la barre de fraction signifie division. Par exemple, la fraction complexe3458 signifie34÷58.
Simplifiez :x2xy6.
- Réponse
-
x2xy6Rewrite as division.x2÷xy6Multiply the first fraction by the reciprocal of the second.x2·6xyMultiply.x·62·xyLook for common factors.x·3·22·x·yDivide common factors and simplify.3y
Simplifiez :a8ab6.
- Réponse
-
34b
Simplifiez :p2pq8.
- Réponse
-
4q
Ajouter et soustraire des fractions
Lorsque nous avons multiplié des fractions, nous avons simplement multiplié les numérateurs et multiplié les dénominateurs directement. Pour ajouter ou soustraire des fractions, elles doivent avoir un dénominateur commun.
Siab, etc sont des nombres oùc≠0, alors
ac+bc=a+bc and ac−bc=a−bc
Pour ajouter ou soustraire des fractions, ajoutez ou soustrayez les numérateurs et placez le résultat au-dessus du dénominateur commun.
Le plus petit dénominateur commun (LCD) de deux fractions est le plus petit nombre pouvant être utilisé comme dénominateur commun des fractions. L'écran LCD des deux fractions est le plus petit multiple commun (LCM) de leurs dénominateurs.
Le plus petit dénominateur commun (LCD) de deux fractions est le plus petit multiple commun (LCM) de leurs dénominateurs.
Après avoir trouvé le plus petit dénominateur commun de deux fractions, nous convertissons les fractions en fractions équivalentes à l'aide de l'écran LCD. La combinaison de ces étapes nous permet d'additionner et de soustraire des fractions car leurs dénominateurs seront les mêmes !
Ajoutez :712+518.
- Réponse
-
Ajoutez :712+1115.
- Réponse
-
7960
Ajoutez :1315+1720.
- Réponse
-
10360
- Ont-ils un dénominateur commun ?
- Oui, passez à l'étape 2.
- NON : réécrivez chaque fraction à l'aide de l'écran LCD (le plus petit dénominateur commun).
- Trouvez l'écran LCD.
- Changez chaque fraction en une fraction équivalente avec l'écran LCD comme dénominateur.
- Ajoutez ou soustrayez les fractions.
- Simplifiez, si possible.
Nous avons maintenant les quatre opérations pour les fractions. Le tableau résume les opérations de fraction.
Multiplication de | Division des fractions |
---|---|
ab⋅cd=acbd | ab÷cd=ab⋅dc |
Multipliez les numérateurs et multipliez les dénominateurs | Multipliez la première fraction par l'inverse de la seconde. |
Addition de fractions | Soustraction de fractions |
ac+bc=a+bc | ac−bc=a−bc |
Additionnez les numérateurs et placez la somme au-dessus du dénominateur commun. | Soustrayez les numérateurs et placez la différence au-dessus du dénominateur commun. |
Pour multiplier ou diviser des fractions, aucun écran LCD n'est nécessaire. Pour ajouter ou soustraire des fractions, un écran LCD est nécessaire. |
Lorsque vous commencez un exercice, identifiez toujours l'opération, puis rappelez les méthodes nécessaires à cette opération.
Simplifier : ⓐ5x6−310 ⓑ5x6·310.
- Réponse
-
Demandez d'abord : « En quoi consiste l'opération ? » L'identification de l'opération déterminera si nous avons besoin d'un dénominateur commun. N'oubliez pas que nous avons besoin d'un dénominateur commun pour additionner ou soustraire, mais pas pour multiplier ou diviser.
ⓐ
\ (\ begin {array} {lc} \ text {Quelle est l'opération ? L'opération est la soustraction.} \ \ [6pt] \ text {Les fractions ont-elles un dénominateur commun ? Non.} & \ dfrac {5x} {6} − \ dfrac {3} {10} \ \ [6pt] \ text {Trouvez l'écran LCD de} 6 \ text {et} 10 & \ text {L'écran LCD fait 30.} \ \ [6pt] {\ begin {align*} 6 & =2·3 \ \ [6pt]
\ ; \ ; \ underline {\ ; \ ; \ \ ; \ ; \ ; \ ;} & \ underline {=2 · 5 \ ; \ ; \ ; \ ;} \ ;} \ ; \ [6 points]
\ text {LCD} & =2 · 3 · 5 \ \ [6] pt]
\ text {LCD} & =30 \ end {align*}} \ \ [6pt] \ \ \ \
\ text {Réécrivez chaque fraction en tant que fraction équivalente avec l'écran LCD.} & \ dfrac {5x·5} {6·5} − \ dfrac {3·3} {10·3} \ \ [6pt] \ text {} &
\ dfrac {25x} {30} − \ dfrac {9} {30} \ \ [6pt] \ [6pt]
\ text {Soustrayez les numérateurs et placez la différence} \ \ [6pt]
\ text {sur le point commun dénominateurs.} & \ dfrac {25x−9} {30} \ \ [6pt] \ \ \ \
\ text {Simplifiez, si possible. Il n'y a pas de facteurs communs.} \ \ [6pt]
\ text {La fraction est simplifiée.} \ end {tableau} \)ⓑ
What is the operation? Multiplication.25x6·310To multiply fractions,multiply the numeratorsand multiply the denominators.25x·36·10Rewrite, showing common factors.Remove common factors.5x·32·3·2·5Simplify.x4
Remarquez que nous avions besoin d'un écran LCD pour ajouter25x6−310, mais pas pour multiplier25x6⋅310.
Simplifier : ⓐ3a4−89 ⓑ3a4·89.
- Réponse
-
ⓐ27a−3236 ⓑ2a3
Simplifier : ⓐ4k5−16 ⓑ4k5⋅16.
- Réponse
-
ⓐ24k−530 ⓑ2k15
Utiliser l'ordre des opérations pour simplifier les fractions
La barre de fraction d'une fraction fait office de symbole de regroupement. L'ordre des opérations nous indique ensuite de simplifier le numérateur puis le dénominateur. Ensuite, nous divisons.
- Simplifiez l'expression dans le numérateur. Simplifiez l'expression dans le dénominateur.
- Simplifiez la fraction.
Où va le signe négatif en une fraction ? Habituellement, le signe négatif se trouve devant la fraction, mais vous verrez parfois une fraction avec un numérateur négatif, ou parfois avec un dénominateur négatif. N'oubliez pas que les fractions représentent la division. Lorsque le numérateur et le dénominateur ont des signes différents, le quotient est négatif.
−13=−13negativepositive=negative
1−3=−13positivenegative=negative
Pour tous les nombres positifsa etb,
−ab=a−b=−ab
Simplifiez :4(−3)+6(−2)−3(2)−2.
- Réponse
-
La barre de fraction agit comme un symbole de regroupement. Simplifiez donc complètement le numérateur et le dénominateur séparément.
4(−3)+6(−2)−3(2)−2Multiply.−12+(−12)−6−2Simplify.−24−8Divide.3
Simplifiez :8(−2)+4(−3)−5(2)+3.
- Réponse
-
4
Simplifiez :7(−1)+9(−3)−5(3)−2.
- Réponse
-
2
Nous allons maintenant examiner les fractions complexes dont le numérateur ou le dénominateur contient une expression qui peut être simplifiée. Il faut donc d'abord simplifier complètement le numérateur et le dénominateur séparément en utilisant l'ordre des opérations. Ensuite, nous divisons le numérateur par le dénominateur, car la barre de fraction signifie division.
Simplifiez :(12)24+32.
- Réponse
-
Simplifiez :(13)223+2.
- Réponse
-
190
Simplifiez :1+42(14)2.
- Réponse
-
272
- Simplifiez le numérateur.
- Simplifiez le dénominateur.
- Divisez le numérateur par le dénominateur. Simplifiez si possible.
Simplifiez :12+2334−16.
- Réponse
-
Il peut être utile de placer le numérateur et le dénominateur entre parenthèses.
12+2334−16Simplify the numerator (LCD=6) and simplify the denominator (LCD=12).(36+46)(912−212)Simplify.(76)(712)Divide the numerator by the denominator.76÷712Simplify.76⋅127Divide out common factors.7⋅6⋅26⋅7⋅1Simplify.2
Simplifiez :13+1234−13.
- Réponse
-
2
Simplifiez :23−1214+13.
- Réponse
-
27
Évaluer des expressions variables avec des fractions
Nous avons déjà évalué des expressions, mais nous pouvons maintenant évaluer des expressions avec des fractions. N'oubliez pas que pour évaluer une expression, nous substituons la valeur de la variable dans l'expression, puis nous simplifions.
Évaluez2x2y quandx=14 ety=−23.
- Réponse
-
Substituez les valeurs dans l'expression.
Simplifiez d'abord les exposants Multipliez ; divisez les facteurs communs. Notez que nous écrivons 16 sous la forme 2⋅2⋅42·2·4 pour faciliter la suppression des facteurs courants. Simplifiez.
Évaluez3ab2 quanda=−23 etb=−12.
- Réponse
-
−12
Évaluez4c3d quandc=−12 etd=−43.
- Réponse
-
23
Accédez à cette ressource en ligne pour obtenir des instructions supplémentaires et vous entraîner avec les fractions.
- Additionner des fractions avec des dénominateurs différents
Concepts clés
- Siab, etc sont des nombres oùb≠0,c≠0, alors
ab=a·cb·ceta·cb·c=ab.
- Comment simplifier une fraction.
- Réécrivez le numérateur et le dénominateur pour montrer les facteurs communs.
Au besoin, factorisez d'abord le numérateur et le dénominateur en nombres premiers. - Simplifiez l'utilisation de la propriété Fractions équivalentes en divisant les facteurs communs.
- Multipliez tous les facteurs restants.
- Réécrivez le numérateur et le dénominateur pour montrer les facteurs communs.
- Sia,bc, etd sont des nombres oùb≠0, etd≠0, alors
ab·cd=acbd
Pour multiplier les fractions, multipliez les numérateurs et multipliez les dénominateurs.
- Sia,bc, etd sont des nombres oùb≠0c≠0, etd≠0, alors
ab÷cd=ab⋅dc
Pour diviser des fractions, on multiplie la première fraction par l'inverse de la seconde.
- Siab, etc sont des nombres oùc≠0, alors
ac+bc=a+bc and ac−bc=a−bc
Pour ajouter ou soustraire des fractions, ajoutez ou soustrayez les numérateurs et placez le résultat au-dessus du dénominateur commun.
- Comment ajouter ou soustraire des fractions.
- Ont-ils un dénominateur commun ?
- Oui, passez à l'étape 2.
- NON : réécrivez chaque fraction à l'aide de l'écran LCD (le plus petit dénominateur commun).
- Trouvez l'écran LCD.
- Changez chaque fraction en une fraction équivalente avec l'écran LCD comme dénominateur.
- Ajoutez ou soustrayez les fractions.
- Simplifiez, si possible.
- Ont-ils un dénominateur commun ?
- Comment simplifier une expression à l'aide d'une barre de fraction.
- Simplifiez l'expression dans le numérateur. Simplifiez l'expression dans le dénominateur.
- Simplifiez la fraction.
- Pour tous les nombres positifsa etb,
−ab=a−b=−ab
- Comment simplifier les fractions complexes.
- Simplifiez le numérateur.
- Simplifiez le dénominateur.
- Divisez le numérateur par le dénominateur. Simplifiez si possible.
Lexique
- fraction complexe
- Une fraction dont le numérateur ou le dénominateur est une fraction est appelée fraction complexe.
- dénominateur
- Dans une fraction, écriteabb≠0, où le dénominateurb est le nombre de parties égales en lesquelles le tout a été divisé.
- fractions équivalentes
- Les fractions équivalentes sont des fractions qui ont la même valeur.
- fraction
- Une fraction s'écritab, oùb≠0, et a est le numérateur etb le dénominateur. Une fraction représente des parties d'un tout.
- plus petit dénominateur commun
- Le plus petit dénominateur commun (LCD) de deux fractions est le plus petit multiple commun (LCM) de leurs dénominateurs.
- numérateur
- Dans une fraction, écriteabb≠0, où le numérateur a indique le nombre de parties incluses.
- réciproque
- L'inverse d'une fraction est trouvé en inversant la fraction, en plaçant le numérateur dans le dénominateur et le dénominateur dans le numérateur.