Справочник школьника по математике. 5-11 кл_Маслова Т.Н, Суходский А.М_2008 -672с
.PDFАЛГЕБРА
§ 1. Натуральные числа
3/4
1/4
чисел равно произведению этих чисел. Например, K (15, 16) = 15 · 16 = 240.
7. Признаки делимости. В некоторых случаях, не выполняя деления натурального числа n на натуральное число à, можно ответить на вопрос, делится ли n íà à без остатка или нет. Это достигается с помощью различных признаков делимости.
Иногда удобно пользоваться сокращенной записью
nMa , означающей, что натуральное число n делится на натуральное число à (без остатка).
Ò.1.2. Если в сумме натуральных чисел каждое слагаемое делится на натуральное число а, то и вся сумма делится на число а (теорема о делимости суммы).
Кратко это можно записать так:
åñëè mMa, nMa, kMa, òî è (m + n + k)Ma.
Однако не следует считать, что если каждое слагаемое суммы не делится на какое-то число, то и сумма не делится на это число. Например, сумма 37 + 19 делится на 4, хотя ни 37, ни 19 не являются кратными числа 4. Вместе с тем, заметим, что если все слагаемые, кроме одного, делятся на некоторое число, то сумма не делится на это число.
Ò.1.3. Если в произведении хотя бы один из множителей делится на некоторое число, то и произведение делится на это число (теорема о делимости произведения).
Например, не выполняя умножения, можно утверждать, что произведение 105 · 48 · 93 · 54 делится на 5, так как 105 делится на 5.
Ò.1.4. Натуральное число делится на 2 тогда и только тогда, когда его последняя цифра делится на 2 (признак делимости на 2).
11
3/4
1/4
АЛГЕБРА
Раздел I. ЧИСЛА
Ò.1.5. Натуральное число делится на 5 тогда и только тогда, когда его последняя цифра либо 0,
ëèáî 5 (признак делимости на 5).
Ò.1.6. Натуральное число делится на 10 тогда и только тогда, когда его последняя цифра 0 (признак делимости на 10).
Ò.1.7. Натуральное число, содержащее не менее трех цифр, делится на 4 тогда и только тогда, когда делится на 4 двузначное число, образованное последними двумя цифрами заданного числа (признак делимости на 4).
Например, 4724 делится на 4, так как двузначное число 24 делится на 4; 4318 не делится на 4, поскольку двузначное число 18 не делится на 4.
Ò.1.8. Натуральное число, содержащее не менее трех цифр, делится на 25 тогда и только тогда, когда делится на 25 двузначное число, образованное последними двумя цифрами заданного числа (признак делимости на 25).
Ò.1.9. Натуральное число делится на 3 тогда и только тогда, когда сумма его цифр делится на 3 (признак делимости на 3).
Например, 27 426 делится на 3, поскольку сумма его цифр, т. е. число 21, делится на 3. В то же время 17 945 не делится на 3, так как сумма его цифр, т. е. число 26, не делится на 3.
Ò.1.10. Натуральное число делится на 9 тогда и только тогда, когда сумма его цифр делится на 9 (признак делимости на 9).
Ò.1.11. Если натуральное число n имеет своими делителями числа а и b, то оно делится и на их наименьшее кратное.
П р и м е р. Не выполняя деления, установить, делится ли 26 775 на 225.
12
АЛГЕБРА
§ 2. Рациональные числа
3/4
1/4
qНайдем сумму цифр числа 26 775. Она равна
27.Так как 27M9 , то по теореме 1.10 и 26 775M9.
Далее, так как 75M25 то по теореме 1.8 и 26 775M25. Наконец, так как числа 9 и 25 взаимно простые, то K (9, 25) = 9 · 25 = 225 (см. п.6), а по теореме 1.11 заданное число 26 775 делится на К (a, b), ò. å. íà 225. n
8.Употребление букв в алгебре. Переменные.
Âалгебре часто конкретные свойства чисел записывают с помощью букв. Например, переместительное свойство сложения записывают так: a + b = b + a, где вместо a è b можно подставить любые числа: 3 + 5 = = 5 + 3; 100 + 3501 = 3501 + 100 и т. д. Число, подставляемое вместо буквы, называют ее значением. В некоторых случаях (например, в уравнениях) вместо буквы можно подставить только определенные числа, чтобы написанное равенство было верным. Например, 7 + õ = 10 обращается в верное равенство лишь при õ = 3. Употребляемые в алгебре буквы называют переменными; смысл такого названия состоит в том, что числовое значение буквы можно изменить: например, в равенстве a + b = b + a можно положить à = 3, b = 5, а можно à = 7, b = 19 и т. д. — во всех случаях равенство будет верно. В равенстве 7 + õ = 10 можно положить õ = 3, а можно õ = 5; разница в том, что в первом случае получается верное числовое равенство, а во втором — неверное.
§2. Рациональные числа
9.Обыкновенные дроби. Правильные и неправильные дроби. Смешанные числа. Обыкновенная
дробь — это число вида m , ãäå m è n — натураль- n
13
3/4
1/4
АЛГЕБРА
Раздел I. ЧИСЛА
ные числа, например 12 , 15 . Число m называют ÷èñ-
17 8
лителем дроби, n — знаменателем. В частности,
может быть n = 1, в этом случае дробь имеет вид m , 1
но чаще пишут просто m. Это означает, что всякое натуральное число можно представить в виде обык-
новенной дроби со знаменателем 1. Запись m — n
другой вариант записи m : n.
Среди обыкновенных дробей различают правиль-
ные и неправильные. Дробь m называется правиль- n
íîé, если ее числитель меньше знаменателя, и неправильной, если ее числитель больше знаменателя или равен ему.
Всякую неправильную дробь можно представить в виде суммы натурального числа и правильной дро-
áè (или в виде натурального числа, если дробь m n
такова, что m кратно n).
Например, 43 = 39 + 4 = 39 + 4 = 3 + 4 . 13 13 13 13 13
Принято сумму натурального числа и правильной дроби записывать без знака сложения, т. е. вмес-
òî 3 + |
4 |
пишут 3 |
4 |
. Число, записанное в таком |
|
|
|||
13 |
13 |
|
виде, называется смешанным. Оно состоит из двух
14
АЛГЕБРА
§ 2. Рациональные числа
3/4
1/4
частей: целой è дробной. Так, для числа 3 4 целая
13
часть равна 3, а дробная равна 4 . Всякую непра- 13
вильную дробь можно записать в виде смешанного числа (или в виде натурального числа). Верно и обратное: всякое смешанное или натуральное число можно записать в виде неправильной дроби. Например,
4 1 = 4 + 1 = 12 + 1 = 13 ; 3 = 3 .
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
|
1 |
|
|
10. Равенство дробей. Основное свойство дро- |
||||||||
би. Сокращение дробей. Две дроби |
a |
è |
c |
счита- |
||||
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
b |
|
d |
þòñÿ равными, åñëè ad = bc. Например, равными яв-
ляются дроби |
|
3 |
è |
9 |
(òàê êàê 3 · 15 = 5 · 9), |
12 |
è |
|||||||
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
15 |
7 |
|
|||
|
24 |
|
|
(поскольку 12 · 14 = 7 · 24). |
||||||||||
14 |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Из определения равенства дробей следует, что дро- |
||||||||||||
áè |
|
a |
è |
am |
|
равны, так как a (bm) = b (am), здесь |
||||||||
|
|
|
bbm
использованы сочетательное и переместительное свойства умножения натуральных чисел (см. п. 2). Зна-
÷èò, a = am , ò. å. если числитель и знаменатель
bbm
данной дроби умножить или разделить на одно и то же натуральное число, то получится дробь, равная данной. Это свойство называется основным свойством дроби.
15
3/4
1/4
АЛГЕБРА
Раздел I. ЧИСЛА
Пользуясь основным свойством дроби, иногда можно заменить данную дробь другой, равной данной, но с меньшим числителем и меньшим знаменателем. Такую замену называют сокращением дроби.
Например, 45 = 15 (числитель и знаменатель мы 60 20
разделили на одно и то же число 3); полученную дробь снова можно сократить, разделив числитель и
знаменатель на 5, т. е. 15 = 3 .
204
Âобщем случае сокращение дроби возможно, если числитель и знаменатель — не взаимно простые числа (см. п. 5); если же числитель и знаменатель — взаимно простые числа, то дробь называется несокра-
тимой: например, 3 — несократимая дробь. Основ-
4
ная цель сокращения дроби — замена данной дроби равной ей несократимой дробью.
11. Приведение дробей к общему знаменателю.
Пусть даны дроби 2 è 15 . Они имеют разные зна-
38
менатели: 3 и 8, но, воспользовавшись основным свойством дроби (см. п. 10), можно заменить эти дроби другими, равными им, причем такими, что у полу- ченных дробей будут одинаковые знаменатели. Такое преобразование называется приведением дробей к общему знаменателю.
Привести дроби к общему знаменателю можно многими способами, но обычно стараются привести дроби к наименьшему общему знаменателю, который равен наименьшему общему кратному знаменателей данных дробей.
16
АЛГЕБРА
§ 2. Рациональные числа
3/4
1/4
П р и м е р. Привести к наименьшему общему
знаменателю дроби 7 è 11 . 24 30
q Найдем наименьшее общее кратное чисел 24 и 30, т. е. К (24, 30) = 120 (см. п. 6). Имеем 120 : 24 =
= 5, поэтому чтобы привести дробь 7 к знаменате-
24
лю 120, надо ее числитель и знаменатель умножить
на 5; значит, |
7 |
= |
7 × 5 |
= |
35 |
. |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
24 |
24 × 5 |
120 |
|
|
|
|
|
|
|||
Далее имеем 120 : 30 = 4, поэтому чтобы привес- |
||||||||||||||
ти дробь |
11 |
|
к знаменателю 120, надо ее числитель и |
|||||||||||
|
||||||||||||||
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
знаменатель умножить на 4; тогда |
11 |
= |
11 |
× 4 |
= |
|||||||||
|
|
× 4 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
30 30 |
|
= 44 . Таким образом, дроби приведены к общему
120
знаменателю: 7 = 35 ; 11 = 44 .n 24 120 30 120
Числа 5 и 4 называют дополнительными множителями соответственно для первой и второй дроби. Используется следующая запись:
7 = 7È5 = 35 ; 11 = 11È4 = 44 . 24 24 120 30 30 120
Итак, чтобы привести дроби к наименьшему общему знаменателю, нужно:
1)найти наименьшее общее кратное знаменателей дробей;
2)вычислить дополнительные множители, разде-
17
3/4
1/4
АЛГЕБРА
Раздел I. ЧИСЛА
лив наименьшее общее кратное на каждый знаменатель;
3) умножить числитель и знаменатель каждой дроби на соответствующий дополнительный множитель.
12. Арифметические действия над обыкновенными дробями. Сложение обыкновенных дробей выполняют так:
а) если знаменатели дробей одинаковы, то к числителю первой дроби прибавляют числитель второй дроби и оставляют тот же знаменатель, т. е.
a + c = a + c ; b b b
б) если знаменатели дробей различны, то сначала приводят дроби к общему знаменателю, предпочтительнее к наименьшему, а затем применяют правило а).
Например,
|
|
|
5 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
7 |
+ |
11 |
= |
7È |
+ |
11È |
= |
35 |
+ |
44 |
= |
35 + 44 |
= |
79 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
24 |
30 |
24 |
30 |
|
120 |
|
120 |
120 |
|
120 |
|
Вычитание обыкновенных дробей выполняют следующим образом:
а) если знаменатели дробей одинаковы, то
a - c = a - c ; b b b
б) если знаменатели различны, то сначала приводят дроби к общему знаменателю, а затем применяют правило а).
Умножение обыкновенных дробей выполняют так: a × c = ac ,
b d bd
т. е. перемножают отдельно числители, отдельно зна-
18
АЛГЕБРА
§ 2. Рациональные числа
3/4
1/4
менатели, первое произведение делают числителем, второе — знаменателем.
Например, |
3 |
× |
2 |
= |
3 × 2 |
= |
6 |
. |
|
|
|
|
|||||
7 |
|
11 |
7 × 11 |
77 |
|
Деление обыкновенных дробей выполняют так: a : c = ad ,
b d bc
т. е. делимое a умножают на дробь d , обратную де-
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
c |
||||
лителю |
c |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Например, |
2 |
: |
7 |
= |
2 |
× |
10 |
= |
2 × 10 |
= |
20 |
. |
||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
3 |
|
10 |
3 |
7 |
3 × 7 21 |
|
П р и м е р 1. Найти значение числового выражения
|
|
|
|
|
4 |
|
× |
12 |
+ |
7 |
: |
5 |
- |
11 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
9 |
|
5 |
|
|
8 |
6 |
30 |
|
||||||||
q 1) |
4 |
× |
12 |
= |
|
4 × 12 |
. Сократив числитель и зна- |
|||||||||
|
|
|
9 × 5 |
|||||||||||||
9 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
менатель на 3 (это полезно сделать до выполнения умножения в числителе и знаменателе), получим
4 × 4 |
, ò. å. |
16 |
. Значит, |
4 |
× |
|
12 |
|
= |
16 |
. |
||||||||
3 × 5 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
15 |
|
|
|
|
9 5 15 |
|
|||||||||||
2) |
7 |
: |
5 |
= |
7 × 6 |
= |
7 × 3 |
= |
21 |
. |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
8 |
6 |
|
|
8 × 5 4 × 5 |
20 |
|
|
|
|
3) При нахождении значения выражения 16 +
15
19
3/4
1/4
АЛГЕБРА
Раздел I. ЧИСЛА
+21 - 11 сложение и вычитание можно выполнять
20 30
одновременно. Наименьшим общим кратным чи- сел 15, 20, 30 является число 60. Приведем все три дроби к знаменателю 60, использовав дополнительные множители: для первой дроби 4, для второй 3, для третьей 2. Получим
4 |
|
|
|
3 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16È |
+ |
21È |
- |
11È |
= |
|
64 |
+ |
63 |
- |
22 |
= |
64 + 63 - 22 |
= |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
15 |
|
|
|
20 |
|
|
|
30 |
|
|
60 |
60 |
|
60 |
60 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
105 |
= |
7 |
|
= 1 |
3 |
. n |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
60 |
|
|
4 |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|||||||
Ï ð è ì å ð |
2. Выполнить действия: |
|||||||||||||||||||||||||
à) 2 |
1 |
+ 3 |
2 |
; á) 1 |
2 |
× 2 |
1 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
7 |
3 |
|
|
|
|
5 |
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
q а) Обратим сначала каждое из данных смешанных чисел в неправильную дробь, а затем выполним сложение:
2 1 = 2 + 1 = 14 + 1 = 15 ; 3 2 = 3 + 2 = 9 + 2 = 11 ;
7 |
|
|
|
7 |
|
7 |
7 |
7 |
|
3 |
|
|
|
3 |
|
3 |
3 |
3 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
15 |
+ |
11 |
= |
15È |
+ |
11È |
= |
45 |
+ |
77 |
= |
122 |
. |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
7 |
|
|
3 |
|
7 |
3 |
21 |
|
21 |
|
21 |
|
|
|
|||||||||||||||
Обратим теперь неправильную дробь |
122 |
|
â ñìå- |
||||||||||||||||||||||||||
21 |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
шанное число: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
122 |
= |
105 + 17 |
= |
105 |
+ |
17 |
= 5 + |
17 |
= 5 |
17 |
. |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
21 |
|
|
|
21 |
|
|
21 |
|
21 |
|
21 |
|
|
21 |
|
б) В случае умножения и деления смешанных чисел всегда переходят к неправильным дробям:
20