Алгебра · 8 КЛАСС

Упражнения 154–158 — Глава I. §3. п.7 Преобразование рациональных…

Страница 42 · Алгебра Макарычев 8 класс

Глава I. §3. п.7 Преобразование рациональных выражений — с. 42

154. Выполните действия: а) (a² − 25)/(a + 3) · 1/(a² + 5a) − (a + 5)/(a² − 3a); б) (1 − 2x)/(2x + 1) + (x² + 3x)/(4x² − 1) : (3 + x)/(4x + 2); в) (b − c)/(a + b) − (ab − b²)/(a² − ac) · (a² − c²)/(a² − b²); г) (a² − 4)/(x² − 9) : (a² − 2a)/(xy + 3y) + (2 − y)/(x − 3).
а) Первое слагаемое: (a − 5)(a + 5)/((a + 3)a(a + 5)) = (a − 5)/(a(a + 3)). Разность: (a − 5)/(a(a + 3)) − (a + 5)/(a(a − 3)) = ((a − 5)(a − 3) − (a + 5)(a + 3))/(a(a² − 9)) = (a² − 8a + 15 − a² − 8a − 15)/(a(a² − 9)) = −16a/(a(a² − 9)) = 16/(9 − a²).
Ответ: 16/(9 − a²).
б) Частное: x(x + 3)/((2x − 1)(2x + 1)) · 2(2x + 1)/(x + 3) = 2x/(2x − 1). Сумма: ((1 − 2x)(2x − 1) + 2x(2x + 1))/((2x + 1)(2x − 1)) = (−4x² + 4x − 1 + 4x² + 2x)/(4x² − 1) = (6x − 1)/(4x² − 1).
Ответ: (6x − 1)/(4x² − 1).
в) Произведение: b(a − b)/(a(a − c)) · (a − c)(a + c)/((a − b)(a + b)) = b(a + c)/(a(a + b)). Разность: (a(b − c) − b(a + c))/(a(a + b)) = (ab − ac − ab − bc)/(a(a + b)) = −c(a + b)/(a(a + b)) = −c/a.
Ответ: −c/a.
г) Частное: (a − 2)(a + 2)/((x − 3)(x + 3)) · y(x + 3)/(a(a − 2)) = y(a + 2)/(a(x − 3)). Сумма: (y(a + 2) + a(2 − y))/(a(x − 3)) = (ay + 2y + 2a − ay)/(a(x − 3)) = 2(a + y)/(a(x − 3)).
Ответ: (2a + 2y)/(ax − 3a).
155. Упростите выражение: а) (a² + 2a + 1) · (1/(a + 1) + 1/(a² − 1) − 1/(a − 1)); б) (1 − (9x² + 4)/(12x)) : (1/(3x) − 1/2) + 1; в) 1 − (2/(a − 2) − 2/(a + 2)) · (a − (3a + 2)/4); г) (y² − 4)(3/(y + 2) − 2/(y − 2)) + 5.
а) В скобках общий знаменатель a² − 1: ((a − 1) + 1 − (a + 1))/(a² − 1) = −1/(a² − 1). Тогда (a + 1)² · (−1)/((a − 1)(a + 1)) = −(a + 1)/(a − 1) = (1 + a)/(1 − a).
Ответ: (1 + a)/(1 − a).
б) 1 − (9x² + 4)/(12x) = (12x − 9x² − 4)/(12x) = −(3x − 2)²/(12x). 1/(3x) − 1/2 = (2 − 3x)/(6x) = −(3x − 2)/(6x). Частное: (3x − 2)²/(12x) · 6x/(3x − 2) = (3x − 2)/2. Прибавим 1: (3x − 2 + 2)/2 = 3x/2.
Ответ: 1,5x.
в) 2/(a − 2) − 2/(a + 2) = 8/(a² − 4); a − (3a + 2)/4 = (a − 2)/4. Произведение: 8(a − 2)/(4(a − 2)(a + 2)) = 2/(a + 2). Тогда 1 − 2/(a + 2) = a/(a + 2).
Ответ: a/(a + 2).
г) Раскрываем скобки распределительным законом: 3(y − 2) − 2(y + 2) = 3y − 6 − 2y − 4 = y − 10. Тогда y − 10 + 5 = y − 5.
Ответ: y − 5.
156. Выполните действия: а) (1/y + 2/(x − y))(x − (x² + y²)/(x + y)); б) (a + b − 2ab/(a + b)) : ((a − b)/(a + b) + b/a); в) (x² − 1)(1/(x − 1) − 1/(x + 1) + 1); г) (m + 1 − 1/(1 − m)) : (m − m²/(m − 1)).
а) 1/y + 2/(x − y) = (x − y + 2y)/(y(x − y)) = (x + y)/(y(x − y)); x − (x² + y²)/(x + y) = (x² + xy − x² − y²)/(x + y) = y(x − y)/(x + y). Произведение: (x + y)/(y(x − y)) · y(x − y)/(x + y) = 1.
Ответ: 1.
б) a + b − 2ab/(a + b) = ((a + b)² − 2ab)/(a + b) = (a² + b²)/(a + b); (a − b)/(a + b) + b/a = (a² − ab + ab + b²)/(a(a + b)) = (a² + b²)/(a(a + b)). Частное: (a² + b²)/(a + b) · a(a + b)/(a² + b²) = a.
Ответ: a.
в) Раскроем скобки: (x + 1) − (x − 1) + x² − 1 = x + 1 − x + 1 + x² − 1 = x² + 1.
Ответ: x² + 1.
г) m + 1 − 1/(1 − m) = ((m + 1)(1 − m) − 1)/(1 − m) = −m²/(1 − m) = m²/(m − 1); m − m²/(m − 1) = (m² − m − m²)/(m − 1) = −m/(m − 1). Частное: m²/(m − 1) · (m − 1)/(−m) = −m.
Ответ: −m.
157. Упростите выражение: а) 4xy/(y² − x²) : (1/(y² − x²) + 1/(x² + 2xy + y²)); б) ((x − 2y)/(x² + 2xy) − 1/(x² − 4y²) : (x + 2y)/(2y − x)²) · (x + 2y)²/(4y²).
а) Знаменатели: y² − x² = (y − x)(y + x), x² + 2xy + y² = (x + y)². Сумма: ((x + y) + (y − x))/((y − x)(x + y)²) = 2y/((y − x)(x + y)²). Частное: 4xy/((y − x)(y + x)) · (y − x)(x + y)²/(2y) = 2x(x + y) = 2x² + 2xy.
Ответ: 2x² + 2xy.
б) Так как (2y − x)² = (x − 2y)², деление: 1/((x − 2y)(x + 2y)) · (x − 2y)²/(x + 2y) = (x − 2y)/(x + 2y)². Первая дробь: (x − 2y)/(x(x + 2y)). Разность: (x − 2y)/(x + 2y) · (1/x − 1/(x + 2y)) = (x − 2y)/(x + 2y) · 2y/(x(x + 2y)) = 2y(x − 2y)/(x(x + 2y)²). Умножим на (x + 2y)²/(4y²): (x − 2y)/(2xy).
Ответ: (x − 2y)/(2xy).
158. Представьте в виде дроби: а) (x + 2)/(x² − 2x + 1) · (3x − 3)/(x² − 4) − 3/(x − 2); б) (a − 2)/(4a² + 16a + 16) : (a/(2a − 4) − (a² + 4)/(2a² − 8) − 2/(a² + 2a)).
а) (x + 2)/(x − 1)² · 3(x − 1)/((x − 2)(x + 2)) = 3/((x − 1)(x − 2)). Тогда 3/((x − 1)(x − 2)) − 3/(x − 2) = 3(1 − (x − 1))/((x − 1)(x − 2)) = 3(2 − x)/((x − 1)(x − 2)) = −3/(x − 1) = 3/(1 − x).
Ответ: 3/(1 − x).
б) 4a² + 16a + 16 = 4(a + 2)², значит первая дробь равна (a − 2)/(4(a + 2)²). В скобках общий знаменатель 2a(a − 2)(a + 2): (a · a(a + 2) − a(a² + 4) − 4(a − 2))/(2a(a − 2)(a + 2)) = (2a² − 8a + 8)/(2a(a − 2)(a + 2)) = (a − 2)/(a(a + 2)). Частное: (a − 2)/(4(a + 2)²) · a(a + 2)/(a − 2) = a/(4(a + 2)).
Ответ: a/(4(a + 2)) = a/(4a + 8).
Проверка при a = 3: первая дробь 1/(4·25) = 1/100, скобка 3/2 − 13/10 − 2/15 = 1/15, частное (1/100) : (1/15) = 3/20; формула даёт 3/(4·5) = 3/20.