Сложные выражения с дробями. Порядок действий
Теперь, когда мы научились складывать и умножать отдельные дроби, можно рассматривать более сложные конструкции. Например, что, если в одной задаче встречается и сложение, и вычитание, и умножение дробей?
В первую очередь, надо перевести все дроби в неправильные. Затем последовательно выполняем требуемые действия — в том же порядке, как и для обычных чисел. А именно:
- Сначала выполняется возведение в степень — избавьтесь от всех выражений, содержащих показатели;
- Затем — деление и умножение;
- Последним шагом выполняется сложение и вычитание.
Разумеется, если в выражении присутствуют скобки, порядок действий изменяется — все, что стоит внутри скобок, надо считать в первую очередь. И помните о неправильных дробях: выделять целую часть надо лишь тогда, когда все остальные действия уже выполнены.
Задача. Найдите значения выражений:
Переведем все дроби из первого выражения в неправильные, а затем выполним действия:
Теперь найдем значение второго выражения. Тут дробей с целой частью нет, но есть скобки, поэтому сначала выполняем сложение, и лишь затем — деление. Заметим, . Тогда:
Наконец, считаем третий пример. Здесь есть скобки и степень — их лучше считать отдельно. Учитывая, , имеем:
Обратите внимание на последний пример. Чтобы возвести дробь в степень, надо отдельно возвести в эту степень числитель, и отдельно — знаменатель.
Можно решать по-другому. Если вспомнить определение степени, задача сведется к обычному умножению дробей:
Многоэтажные дроби
До сих пор мы рассматривали лишь «чистые» дроби, когда числитель и знаменатель представляют собой обыкновенные числа. Это вполне соответствует определению числовой дроби, данному в самом первом уроке.
Но что, если в числителе или знаменателе разместить более сложный объект? Например, другую числовую дробь? Такие конструкции возникают довольно часто, особенно при работе с длинными выражениями. Вот пара примеров:
Здесь и далее мы будем называть эти дроби . Однако имейте в виду, что общепризнанного названия у них нет, и в разных учебниках могут встречаться другие определения.
Правило работы с многоэтажными дробями всего одно: от них надо немедленно избавляться. Удалить «лишние» этажи довольно просто, если вспомнить, что дробная черта означает стандартную операцию деления. Поэтому любую дробь можно переписать следующим образом:
Пользуясь этим фактом и соблюдая порядок действий, мы легко сведем любую многоэтажную дробь к обычной. Взгляните на примеры:
Задача. Переведите многоэтажные дроби в обычные:
В каждом случае перепишем основную дробь, заменив разделительную черту знаком деления. Также вспомним, что любое целое число представимо в виде дроби со знаменателем 1. Получаем:
В последнем примере перед окончательным умножением дроби были сокращены.
Специфика работы с многоэтажными дробями
В многоэтажных дробях есть одна тонкость, которую всегда надо помнить, иначе можно получить неверный ответ, даже если все вычисления были правильными. Взгляните:
Это выражение можно прочитать по-разному:
- В числителе стоит отдельное число 7, а в знаменателе — дробь 12/5;
- В числителе стоит дробь 7/12, а в знаменателе — отдельное число 5.
Итак, для одной записи получили две совершенно разных интерпретации. Если подсчитать, ответы тоже будут разными:
Чтобы запись всегда читалась однозначно, используйте простое правило: разделяющая черта основной дроби должна быть длиннее, чем черта вложенной. Желательно — в несколько раз.
Если следовать этому правилу, то приведенные выше дроби надо записать так:
Да, возможно, это некрасиво и занимает слишком много места. Зато вы будете считать правильно. Напоследок — пара примеров, где действительно возникают многоэтажные дроби:
Задача. Найдите значения выражений:
Итак, работаем с первым примером. Переведем все дроби в неправильные, а затем выполним операции сложения и деления:
Аналогично поступим со вторым примером. Переведем все дроби в неправильные и выполним требуемые операции. Чтобы не утомлять читателя, я опущу некоторые очевидные выкладки. Имеем:
Благодаря тому, что в числителе и знаменателе основных дробей стоят суммы, правило записи многоэтажных дробей соблюдается автоматически. Кроме того, в последнем примере мы намеренно оставили в форме дроби, чтобы выполнить деление.
Также отмечу, что в обоих примерах дробная черта фактически заменяет скобки: первым делом мы находили сумму, и лишь затем — частное.
Кто-то скажет, что переход к неправильным дробям во втором примере был явно избыточным. Возможно, так оно и есть. Но этим мы страхуем себя от ошибок, ведь в следующий раз пример может оказаться намного сложнее. Выбирайте сами, что важнее: скорость или надежность.
Смотрите также:
- Умножение и деление дробей
- Тест к уроку «Сложные выражения с дробями» (легкий)
- Тест к уроку «Округление с избытком и недостатком» (1 вариант)
- Уравнение плоскости в задаче C2. Часть 1: матрицы и определители
- Формула простого процента: как найти исходное значение
- Сложная задача B14 на смеси и сплавы
- Вход для учеников
- ЕГЭ-2024
- Школьникам
- 1. Арифметика
- Арифметика
- Дроби
- Модуль
- Проценты
- Корни
- Степени
- Прогрессии
- Текстовые задачи
- 2. Алгебра
- Уравнения
- Системы уравнений
- Неравенства
- Системы неравенств
- Рациональные дроби
- Функции
- Многочлены
- Логарифмы
- Экспонента
- Задачи с параметром
- Вероятность
- 4. Геометрия
- Треугольники
- Многоугольники
- Окружность
- Стереометрия
- Векторы
- 3. Математический анализ
- Тригонометрия
- Предел
- Производная
- Интегралы
- Студентам
- Реклама
- Обо мне
- © 2010—2024 ИП Бердов Павел Николаевич
ИНН 760708479500; ОГРНИП 309760424500020 - При использовании материалов ссылка на сайт обязательна
Телефон: +7 (963) 963-99-33; почта: pavel@berdov.com - Карта сайта
4. Сложение и вычитание смешанных чисел (разные знаменатели)
Числитель и знаменатель дробной части второго числа умножили на \(2\). Сложили целые части и отдельно сложили дробные части.
Пример 2.
9 3 2 5 + 2 7 10 = 9 6 10 + 2 7 10 = 11 6 + 7 10 = 11 13 10 = 12 3 10 .
В результате получили дробную часть 13 10 — это неправильная дробь, поэтому из неё выделили целую часть 13 10 = 1 + 3 10 = 1 3 10 и полученное число прибавили к целой части:
11 13 10 = 11 + 13 10 = 11 + 1 3 10 = 12 3 10 .
Для вычитания смешанных чисел , надо:
- привести дробные части к общему знаменателю;
- при необходимости «занять» единицу из целой части;
- вычесть отдельно целые части и дробные части;
- если можно, сократить дробную часть.
Пример 3.
7 2 4 3 − 2 7 12 = 7 8 12 − 2 7 12 = 5 8 − 7 12 = 5 1 12 .
Числитель и знаменатель дробной части второго числа умножили на \( \)\(4\). Вычли целые части, затем вычли дробные части.
Пример 4.
14 3 3 7 − 5 2 7 3 = 14 9 21 − 5 14 21 = 13 30 21 − 5 14 21 = 8 30 − 14 21 = 8 16 21 .
После приведения к общему знаменателю дробная часть первого числа 9 21 меньше дробной части второго числа 14 21 . Поэтому целую часть уменьшили на \(1\), а эту единицу внесли в дробную часть: 14 9 21 − 5 14 21 = 13 21 + 9 21 − 5 14 21 = 13 30 21 − 5 14 21 .
2. Сложение и вычитание дробей с разными знаменателями
Для того чтобы выполнить сложение или вычитание дробей с разными знаменателями, надо привести дроби к общему знаменателю и выполнить действие (сложение или вычитание) с дробями, у которых знаменатели одинаковые.
1. вычисли: 4 5 + 1 10 .
Заменим первую дробь на дробь ей равную — 8 10 , так как 4 2 5 = 4 ⋅ 2 5 ⋅ 2 = 8 10 .
Число \(2\), которое написано над дробью, называют дополнительным множителем .
Теперь сложим дроби с одинаковыми знаменателями: 8 10 + 1 10 = 9 10 .
Всё решение записывают так: 4 2 5 + 1 10 = 8 10 + 1 10 = 8 + 1 10 = 9 10 .
Сложение и вычитание дробей
Чтобы сложить две дроби с одинаковыми знаменателями, нужно сложить их числители, а знаменатель оставить без изменений:
| a | + | b | = | a + b |
| c | c | c |
Примеры сложения дробей с одинаковыми знаменателями
Найти сумму двух дробей с одинаковыми знаменателями:
| 1 | + | 2 | = | 1 + 2 | = | 3 |
| 5 | 5 | 5 | 5 |
Найти сумму двух дробей с одинаковыми знаменателями:
| 3 | + | 2 | = | 3 + 2 | = | 5 |
| 7 | 7 | 7 | 7 |
Сложение обыкновенных дробей.
Определение.
- привести дроби к наименьшему общему знаменателю;
- сложить числители дробей, а знаменатель оставить без изменений;
- сократить полученную дробь;
- Если получилась неправильная дробь преобразовать неправильную дробь в смешанную.
Примеры сложения обыкновенных дробей
Найти сумму двух дробей:
| 1 | + | 1 | = | 1·2 | + | 1 | = | 2 | + | 1 | = | 2 + 1 | = | 3 | = | 3 | = | 1 |
| 3 | 6 | 3·2 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 3·2 | 2 |
Найти сумму двух дробей:
| 29 | + | 44 | = | 29·3 | + | 44·2 | = | 87 | + | 88 | = | 87 + 88 | = |
| 30 | 45 | 30·3 | 45·2 | 90 | 90 | 90 |
| = | 175 | = | 35·5 | = | 35 | = | 18 + 17 | = 1 | 17 |
| 90 | 18·5 | 18 | 18 | 18 |
Сложение смешанных чисел
Определение.
- привести дробные части этих чисел к наименьшему общему знаменателю;
- отдельно сложить целые части и отдельно дробные части;
- если при сложении дробных частей получилась неправильная дробь, выделить целую часть из этой дроби и прибавить ее к полученной целой части;
- сократить полученную дробь.
Примеры сложения смешанных чисел
Найти сумму двух смешанных чисел:
| 2 | + | 1 | 1 | = | 2·2 | + | 1 | 1·3 | = | 4 | + | 1 | 3 | = | 1 + | 4 + 3 | = |
| 3 | 2 | 3·2 | 2·3 | 6 | 6 | 6 |
| = | 1 + | 7 | = | 1 + | 6 + 1 | = | 1 + 1 | 1 | = 2 | 1 |
| 6 | 6 | 6 | 6 |
Найти сумму двух смешанных чисел:
| 1 | 5 | + | 2 | 3 | = | 1 | 5·4 | + | 2 | 3·3 | = | 1 | 20 | + | 2 | 9 | = | 3 + | 20 + 9 | = |
| 6 | 8 | 6·4 | 8·3 | 24 | 24 | 24 |
| = | 3 + | 29 | = | 3 + | 24 + 5 | = | 3 + 1 | 5 | = 4 | 5 |
| 24 | 24 | 24 | 24 |
Вычитание дробей
Вычитание дробей с одинаковыми знаменателями.
Определение.
Чтобы найти разницу двух дробей с одинаковыми знаменателями, нужно вычесть из числителя первой дроби числитель второй, а знаменатель оставить без изменений:
| a | — | b | = | a — b |
| c | c | c |
Примеры вычитания дробей с одинаковыми знаменателями
Найти разность двух дробей с одинаковыми знаменателями:
| 3 | — | 1 | = | 3 — 1 | = | 2 |
| 5 | 5 | 5 | 5 |
Найти разность двух дробей с одинаковыми знаменателями:
| 8 | — | 5 | = | 8 — 5 | = | 3 |
| 41 | 41 | 41 | 41 |
Вычитание обыкновенных дробей.
Определение.
- привести дроби к наименьшему общему знаменателю;
- из числителя первой дроби вычесть числитель второй дроби, а знаменатель оставить без изменений;
- сократить полученную дробь.
Примеры вычитания обыкновенных дробей
Найти разность двух дробей:
| 5 | — | 1 | = | 5 | — | 1·3 | = | 5 | — | 3 | = | 5 — 3 | = | 2 | = | 2 | = | 1 |
| 6 | 2 | 6 | 2·3 | 6 | 6 | 6 | 6 | 2·3 | 3 |
Найти разность двух дробей:
| 3 | — | 1 | = | 3·3 | — | 1·5 | = | 9 | — | 5 | = | 9 — 5 | = | 4 | = | 2·2 | = | 2 |
| 10 | 6 | 10·3 | 6·5 | 30 | 30 | 30 | 30 | 15·2 | 15 |
Вычитание смешанных чисел.
Определение.
- привести дробные части этих чисел к наименьшему общему знаменателю;
- если дробная часть уменьшаемого меньше дробной части вычитаемого, превратить ее в неправильную дробь, уменьшив на единицу, целую часть;
- отдельно выполнить вычитание целых частей и отдельно дробных частей;
- сократить полученную дробь.
Примеры вычитания смешанных чисел
Найти разность двух смешанных чисел:
| 2 | 1 | — | 1 | 1 | = | 2 | 1·3 | — | 1 | 1·2 | = | (2 — 1) | + | 3 | — | 2 | = |
| 2 | 3 | 2·3 | 3·2 | 6 | 6 |
| = | 1 | + | 3 -2 | = | 1 | + | 1 | = | 1 | 1 |
| 6 | 6 | 6 |
Найти разность двух смешанных чисел:
| 3 | 1 | — | 1 | 3 | = | 3 | 1·4 | — | 1 | 3·3 | = | 3 | 4 | — | 1 | 9 | = |
| 6 | 8 | 6·4 | 8·3 | 24 | 24 |
| = | 2 | 24 + 4 | — | 1 | 9 | = | 1 + | 28 — 9 | = | 1 + | 19 | = 1 | 19 |
| 24 | 24 | 24 | 24 | 24 |
Найти разность двух смешанных чисел:
| 1 | 1 | — | 3 | 2 | = | 1 | 1 | — | 3 | 2·2 | = | 1 | 1 | — | 3 | 4 | = | (1-3) | + | 1 — 4 | = |
| 6 | 3 | 6 | 3·2 | 6 | 6 | 6 |
| = -2 | — | 3 | = | -2 | — | 3 | = | -2 | — | 1 | = | -2 | 1 |
| 6 | 2·3 | 2 | 2 |
Любые нецензурные комментарии будут удалены, а их авторы занесены в черный список!
Присоединяйтесь
© 2011-2024 Довжик Михаил
Копирование материалов запрещено.
Добро пожаловать на OnlineMSchool.
Меня зовут Довжик Михаил Викторович. Я владелец и автор этого сайта, мною написан весь теоретический материал, а также разработаны онлайн упражнения и калькуляторы, которыми Вы можете воспользоваться для изучения математики.
Если Вы хотите связаться со мной, имеете вопросы, предложения или хотите помочь развивать сайт OnlineMSchool пишите мне support@onlinemschool.com