02-09-2014_17-38-40 / Rational_Expr+Progressions
.pdf1
Разложение многочленов на множители, упрощение рациональных выражений.
Упрощение рациональных алгебраических выражений основано на знаниях: 1) алгебраических операций сложения, вычитания, умножения и деления
дробей:
a |
|
c |
= |
ad ± bc |
|
a |
|
c |
= |
ac |
|
a |
: |
c |
|
= |
a |
|
d |
|
= |
ad |
; |
b |
± d |
bd |
, b · d |
bd |
, |
|
|
b · c |
bc |
||||||||||||||
|
|
b d |
|
|
|
2) формул сокращенного умножения:
a2 − b2 = (a + b)(a − b);
(a ± b)2 = a2 ± 2ab + b2;
(a ± b)3 = a3 ± 3a2b + 3ab2 ± b3; a3 ± b3 = (a ± b)(a2 ab + b2);
3) разложения квадратного трехчлена на линейные множители: если квадратный трехчлен ax2 + bx + c имеет действительные корни x1 = и x2 = , то имеет место тождество
ax2 + bx + c = a(x − )(x − )
4) разложения на множители целых рациональных выражений, например:
6a2 + 6ab = 6a(a + b);
16x4 + 36x2y2 + 81y4 = 16x4 + 72x2y2 + 81y4 − 36x2y2 = (4x2 + 9y2)2 − (6xy)2 =
=(4x2 + 9y2 − 6xy)(4x2 + 9y2 + 6xy);
5)действий со степенями с целыми показателями:
|
am |
|
|
|
|
||
am·an = am+n , |
|
= am−n , (am)n = amn , (ab)n = anbn |
|||||
an |
|||||||
Задачи. |
|
|
|
a0 = 1(a ̸= 0): |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
1. Упростить выражение |
|
|
|
|
|||
|
|
a2 |
|
a − m |
+ |
am |
|
|
|
6m(a + m) −( |
|
|
|
||
|
|
2a + 2m a2 − m2 ) |
|
|
a |
n |
|
an |
||||
, |
( |
|
) |
|
= |
|
, a−n = |
1 |
, |
b |
|
bn |
an |
a − m
· 3m
Отв.: −6(am+m)
2. Упростить выражение
( |
x + 1 |
1 |
) |
|
(x − y)2 |
+ y − x |
||
x2 + 2xy + y2 |
− |
x2 − y2 |
· |
x2 − 2y − xy |
|
(x + y)2 |
2
Отв.: 0 3. Упростить выражение
A = |
3(x + 2) |
+ |
2x2 − x − 10 |
: |
5 |
+ |
3 |
|
3 |
|
: |
( |
|
|
|
) ( |
|
|
|
− |
|
) |
|
2(x3 + x2 + x + 1) |
2(x3 − x2 + x − 1) |
x2 + 1 |
2(x + 1) |
2(x − 1) |
|
Отв.: x+22
4.Разложить на множители a4 − ab3 − a2b2 + b4. Отв.: (a − b)(a3 + a2b − b3)
5.Разложить на множители x4 − 10x2 + 9. Отв.: (x − 1)(x + 1)(x − 3)(x + 3)
6.Разложить на множители x4 + x2 + 1. Отв.: (x2 − x + 1)(x2 + x + 1)
7.Разложить на множители a3 + 8a2 + 17a + 10. Отв.: (a + 1)(a + 2)(a + 5)
8.Упростить:
|
|
x |
|
|
|
2 |
|
|
·(1 + |
x + x2 |
): |
A = |
|
|
|
− |
|
|
|
3 |
|||
ax |
− |
2a2 |
x2 + x |
2ax |
− |
2a |
3 + x |
||||
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
Отв.: 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
9. Известно, что a + b + c = √ |
|
|
|
, bc = 1. Найдите значение выражения |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
a−1 + (b + c)−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2bc |
|
|
|
|
|
−1 |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
·(a0 |
+( |
|
|
|
|
|
|
|
) |
): |
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
a−1 − (b + c)−1 |
b2 + c2 − a2 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Отв.: 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
10. Найдите значение выражения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
x+y |
− |
xx+−yy |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2y2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
x−y |
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
x+y |
|
|
x−y |
( |
x |
+ |
y |
) |
2 |
+ ( |
x |
− |
y |
2 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
x−y |
+ x+y |
|
|
|
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
при x = 0; 075 и y = 162 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Отв.: 3; 2 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
11. Найдите значение выражения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2√ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
√ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a + b |
|
|
ab |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
(√ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
) : (4√b) |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
2 √ |
|
|
− |
a√ |
|
+ b√ |
|
· |
|
|
|
√ |
|
|
−√ |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
b |
b |
|
|
b |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
a |
a |
|
|
a |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
при a = 1 + √ |
|
и b = 1 + √ |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
3 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
2 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отв.: 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Домашнее задание. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
1. Упростить, а затем найти численную величину выражения: |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
A = a + a2 |
· |
(1 + b2)2 − 4b2 |
, если |
a = 1; b = 2: |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
√ |
|
|
(b2 + 1)2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отв.: |
8 |
|
5 |
3
2. Сократить дробь:
a3(b − c) + b3(c − a) + c3(a − b) a2(b − c) + b2(c − a) + c2(a − b):
Отв.: a + b + c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ √ |
|
|
|
|||||||||||||
3. После упрощения выражение |
|
|
|
(a |
− |
b)2 |
|
16a2 |
, где a < 0 < b, примет |
||||||||||||||||||||
вид: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
√ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Отв.: b − 5a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
4. Результат упрощения выражения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
√ |
|
− √ |
|
|
|
|
|
|
|
|
(√ |
|
|
− 1)2 |
|
|||||||||
|
2 |
8 |
+ |
|
|
|
|
|
5 |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
√ |
|
|
|
|
|
|
√ |
|
|
|
|
|
|
|
√ |
|
|
|
|
||||
равен: |
2 |
|
|
|
|
|
( 7 − 1)( |
7 + 1) |
|
|
|||||||||||||||||||
√ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отв.: − |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
5. |
|
|
|
|
y2 |
|
|
|
x |
|
|
|
|
xy(x + 2y) |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
= |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
x2 + xy + y2 |
x − y |
|
x3 − y3 |
Отв.: 1
Арифметическая и геометрическая прогрессии.
Определение 0.1 Числовая последовательность, каждый член которой, начиная со второго, равен сумме предыдущего члена и некоторого постоянного для этой последовательности числа d, называется арифметической прогрессией, а число d — ее разностью.
Основное свойство:
№1. Числовая последовательность является арифметической прогрессией (АП) тогда и только тогда, если каждый член ее, начиная со второго, есть среднее арифметическое предыдущего и последующего членов
an = an−1 + an+1 :
2
№2. В любой конечной АП a1; a2; a3; : : : ; an−1; an суммы членов, равноудаленных от ее концов, равны между собой и равны сумме крайних членов.
Формула n-го члена арифметической прогрессии:
an = a1 + d(n − 1):
Формула суммы n первых членов арифметической прогрессии:
S |
|
= |
(a1 + an)n |
|
S |
|
= |
2a1 + d(n − 1) |
· |
n: |
|
n |
2 |
n |
2 |
||||||||
|
|
|
|
|
4
Определение 0.2 Числовая последовательность, первый член которой не равен нулю, а каждый член, начиная со второго равен предыдущему члену, умноженному на одно и то же, не равное нулю чило q, называется геометрической прогрессией. Число q называется знаменателем геометрической прогрессии.
Основное свойство:
№1. Квадрат каждого члена геометрической прогрессии (ГП), начиная со второго, равен произведению соседних членов, т.е. при k ≥ 2
b2k = bk−1 · bk+1:
№2. b1 · b2 = b2 · bn−1 = : : : = b3 · bn−2. В конечной ГП произведение членов, равноудаленных от ее концов, равны между собой и равно произведению крайних его членов.
Формула n-го члена геометрической прогрессии:
bn = b1 · qn−1:
Формула суммы n первых членов геометрической прогрессии:
Sn = bn · q − b1 q − 1
|
S |
n |
= |
b1(qn − 1) |
(q = 1): |
||
|
|
q |
− |
1 |
̸ |
||
|
|
|
|
|
|
|
Бесконечно убывающая геометрическая прогрессия.
|q| < 1 Sn = b1 : q − 1
Задачи.
1. Даны 2 ГП-и с положительными членами a1; a2; a3 и b1; b2; b3. Известно, что числа a1b1; a2b2; a3b3 образуют АП и a1 + a2 + a3 = b1 + b2 + b3. Докажите, что a1 + b1 = a3 + b3.
2. Коэффициенты b; a; c квадратного уравнения ax2 + bx + c = 0 именно в указанной очереди являются последовательными членами АП с разностью 4. Корни этого уравнения являются последоваетльными членами ГП со знаменателем 2. Найти числа a; b; c, если известно, что корни уравнения положительны.
Отв.: a = 47 ; b = −247 ; c = 327
3. Сумма бесконечно убывающей геометрической прогрессии равна 4, а сумма кубов ее членов равна 192. Найти третий член этой последовательности.
Отв.: b3 = 32
4.Найдите число членов АП, у которой отношение суммы первых 13 членов
ксумме последних 13 членов равно 12 , а отношение суммы всех членов без первых трех к сумме всех членов без последних трех равно 43 .
Отв.: 20
5.Сумма третьего и сорок седьмого членов АП равна 11, а разность девятнадцатого и двадцать пятого членов равна 12. Найдите число членов прогрессии, не превосходящих по абсолютной величине 70.
5
Отв.: 62 6. Сумма трех чисел, образующих АП, равна 30. Если из первого члена
вычесть 5, из второго 4, а третье не менять, то полученные числа составят ГП. Найдите эти числа.
Отв.: 8; 10; 12 или 17; 10; 3
7. Сумма первых 13 членов АП равна 130. Известно, что четвертый, десятый и седьмой члены этой прогрессии, взятые в указанном порядке, представляют собой три последовательных члена ГП. Найдите первый член данной АП.
Отв.: 10 или 70 8. Второй и четвертый члены ГП равны соответственно -16 и -24. Тогда
восьмой член прогрессии равен: Отв.: −54
9. Длины сторон треугольника образуют АП, один из его углов равен 120◦,
√
а радиус вписанной окружности равен 3. Найдите длины сторон этого треугольника.
Отв.: 6; 10; 14
Домашнее задание.
1. Найдите сумму первых семи членов АП, четвертый член которой равен 5. Отв.: 35 2.Три числа составляют ГП. Если из ее третьего члена вычесть 4, то эти чис-
ла составят АП. Если же из второго и третьего членов полученной АП вычесть по 1, то снова получится ГП. Найдите три исходных числа.
Отв.: 1; 3; 9 или 19 ; 79 ; 499
3. В ГП сумма первых пяти членов равна -242, b4 = 27 и bn = −486. Чему
b1
равно n? Отв.: 6
4. Шестой член АП составляет 60% от третьего, а сумма шестого и третьего членов равна 48. Тогда разность прогрессии равна
Отв.: d = −4