Lecția 2 din 4 · Calcul cu numere reale
Raționalizarea numitorului de forma a√b
O fracție cu radical la numitor, ca , se poate rescrie fără radical la numitor, fără să-i schimbi valoarea. Acest procedeu se numește raționalizarea numitorului, iar aici înveți să-l aplici pentru numitori de forma .
Ce vei învăța
- Recunoști un numitor irațional de forma .
- Raționalizezi un numitor de forma , înmulțind fracția cu radicalul potrivit.
- Explici de ce înmulțirea cu nu schimbă valoarea fracției.
- Simplifici fracția înainte de a raționaliza și rezultatul final, când este posibil.
- Verifici dacă numitorul final este rațional și dacă fracția e complet simplificată.
- Recunoști raționalizarea greșită, în care se modifică doar numitorul.
Recomandat înainte: Operații cu numere reale. Puteri cu exponent întreg
Ideea de bază
Un numitor care conține un radical, ca în , se numește numitor irațional. Nu este greșit să scrii o fracție așa, dar în matematică preferăm forma cu numitor rațional (fără radical), pentru că se compară și se calculează mai ușor.
Raționalizarea înseamnă să transformi fracția într-una echivalentă, cu numitor rațional, amplificând-o (înmulțind și numărătorul, și numitorul) cu radicalul potrivit.
Valoarea fracției nu se schimbă, pentru că ai înmulțit-o cu , adică practic cu .
Ce înseamnă numitor irațional
O fracție are numitor irațional atunci când la numitor apare un radical care nu se simplifică la un număr întreg, ca , sau .
- are numitorul , care este irațional.
- are numitorul , care este irațional.
- are numitorul , care este rațional, deci nu are nevoie de nimic.
Nu orice fracție cu radical are numitor irațional
În , radicalul este la numărător, nu la numitor. Numitorul este deja rațional, deci nu este nimic de raționalizat aici.
De ce raționalizăm numitorul
O fracție cu numitor rațional se compară, se adună și se calculează mai ușor decât una cu numitor irațional. De aceea, forma finală preferată a unui rezultat este cea fără radical la numitor.
Ideea din spate: dacă înmulțești cu el însuși, obții , un număr rațional (fără radical). Știi deja de la regulile de calcul cu radicali că , pentru . Raționalizarea folosește exact acest fapt, amplificând fracția cu .
Ideea de fracție echivalentă
Ai învățat de mult că o fracție nu-și schimbă valoarea dacă înmulțești și numărătorul, și numitorul cu același număr nenul. , deși arată altfel, are aceeași valoare.
Raționalizarea folosește exact acest principiu, doar că numărul cu care amplifici este un radical. (pentru ), deci înmulțirea cu nu schimbă valoarea fracției, doar forma ei.
Amplificarea este înmulțire cu 1
este o fracție cu aceeași valoare la numărător și numitor, deci valorează . Orice fracție înmulțită cu rămâne egală ca valoare, chiar dacă arată diferit.
Primul exemplu:
Numitorul este , un radical care nu se simplifică la un întreg. Amplifici fracția cu , adică înmulțești numărătorul și numitorul cu .
Al doilea exemplu, cu un coeficient la numărător: .
Numitor de forma
Când numitorul are și un coeficient în față, ca în , amplifici tot cu (nu cu ). Coeficientul rămâne la numitor, înmulțit doar cu radicalul.
Coeficientul rămâne la numitor
La amplifici cu . Coeficientul nu se atinge, doar se înmulțește cu (rezultat din ), ajungând la numitorul final .
Simplifici înainte sau după
Uneori fracția se poate simplifica înainte de raționalizare, ceea ce face calculul mai ușor. are și cu un factor comun.
Alteori simplifici abia după raționalizare, când numărătorul și numitorul rezultat au un factor comun. Același rezultat iese și așa, doar cu un calcul mai lung: se amplifică direct cu , iar se simplifică la final. Alege varianta care ți se pare mai clară, dar verifică mereu la final dacă fracția mai poate fi simplificată.
Verifică simplificarea de fiecare dată
După ce raționalizezi, uită-te dacă numărătorul și numitorul mai au un factor comun. La , coeficientul de la numărător se simplifică direct cu numitorul , iar rezultatul rămâne .
Regula generală
Ai văzut deja ideea prin exemple. Regula, scrisă general, pentru o fracție de forma , cu și :
Amplifici întotdeauna cu (radicalul singur, fără coeficientul ), pentru că elimină radicalul de la numitor. La final, simplifici fracția , dacă și au un factor comun.
Cum verifici rezultatul
- Numitorul final este un număr rațional (fără radical)?
- Fracția obținută este echivalentă cu cea de la care ai pornit (ai amplificat cu , nu ai schimbat valoarea)?
- Fracția este simplificată complet, adică numărătorul și numitorul nu mai au niciun factor comun?
Trei verificări, nu una
Un rezultat corect de raționalizare trece toate cele trei verificări: numitor rațional, valoare neschimbată, formă simplificată. Dacă una lipsește, mai ai de lucru la rezultat.
Metoda greșită: schimb doar numitorul
Cea mai frecventă greșeală este să schimbi doar numitorul, lăsând numărătorul neatins. Asta schimbă valoarea fracției, nu doar forma ei.
Greșit:
Este greșit să scrii . Ai schimbat doar numitorul (din în ), fără să înmulțești și numărătorul. Fracția nu are aceeași valoare ca . Corect: , cu numărătorul înmulțit la fel ca numitorul.
Exemple rezolvate
Exemplul 1:
Raționalizează .
Vezi rezolvarea
Amplifici fracția cu .
Exemplul 2:
Raționalizează .
Vezi rezolvarea
Amplifici cu ; numărătorul se înmulțește la fel.
Exemplul 3: coeficient la numitor,
Raționalizează .
Vezi rezolvarea
Amplifici doar cu . Coeficientul rămâne la numitor.
Exemplul 4: , simplifici înainte
Raționalizează .
Vezi rezolvarea
Simplifici întâi și cu , apoi raționalizezi.
Exemplul 5: simplificare de la început,
Raționalizează , simplificând mai întâi.
Vezi rezolvarea
Simplifici și cu , apoi amplifici cu .
Exemplul 6: simplificare după raționalizare,
Raționalizează și simplifică rezultatul, dacă se poate.
Vezi rezolvarea
Exemplul 7: numărător cu radical,
Raționalizează .
Vezi rezolvarea
Amplifici cu ; la numărător apare produsul .
Exemplul 8: detectează raționalizarea greșită
Un coleg scrie . Este corect?
Vezi rezolvarea
Nu. A schimbat doar numitorul, fără să înmulțească și numărătorul. A tratat greșit ca și cum ar fi devenit singur, fără amplificare.
Exemplul 9: alege radicalul corect de amplificare
Cu ce trebuie amplificată ca să raționalizeze numitorul?
Vezi rezolvarea
Amplifici cu , nu cu și nu cu . Doar radicalul singur, înmulțit cu el însuși, dă un număr rațional.
Exemplul 10: provocare mixtă
Raționalizează și scrie forma finală cea mai simplă.
Vezi rezolvarea
Poți simplifica și cu înainte de amplificare, ceea ce scurtează calculul.
Greșeli frecvente
Scriu , schimbând doar numitorul.
Numărătorul trebuie înmulțit cu același radical ca numitorul. Corect: .
La amplific cu (tot numitorul), nu doar cu .
Amplifici doar cu radicalul , nu cu tot numitorul. Coeficientul rămâne neschimbat, doar radicalul se înmulțește cu el însuși.
La uit coeficientul și scriu numitorul final , nu .
Coeficientul rămâne la numitor și se înmulțește cu (rezultat din ). Numitorul final este , deci .
La raționalizez direct, fără să simplific mai întâi și .
Simplificând mai întâi , calculul de raționalizare devine mai scurt și rezultatul, mai simplu.
După raționalizare, las rezultatul nesimplificat.
Verifici mereu dacă numărătorul și numitorul mai au un factor comun. se simplifică la .
Scriu .
, fără radical, pentru . Exact acest fapt face raționalizarea posibilă.
Folosesc conjugata (ca la ) pentru un numitor simplu .
Pentru un numitor de forma este suficient să amplifici cu . Conjugata este necesară doar pentru numitori cu sumă sau diferență de radicali, un subiect care nu face parte din această lecție.
Confund raționalizarea cu simplificarea unei fracții obișnuite.
Simplificarea reduce o fracție cu un factor comun (). Raționalizarea elimină radicalul de la numitor, amplificând fracția. Pot apărea amândouă în același exercițiu, dar sunt pași diferiți.
Exerciții
Ușor
Raționalizează .
Arată răspunsul
Răspuns: .
Amplifici cu : .
Raționalizează .
Arată răspunsul
Răspuns: .
Amplifici cu : .
Raționalizează .
Arată răspunsul
Răspuns: .
Amplifici cu : .
Are numitor irațional? Simplifică fracția.
Arată răspunsul
Răspuns: Nu. Fracția se simplifică la .
Numitorul este rațional, deci nu este nimic de raționalizat. .
Mediu
Este o raționalizare corectă? De ce?
Arată răspunsul
Răspuns: Nu.
Numitorul a fost calculat greșit: , nu . Corect: .
Raționalizează .
Arată răspunsul
Răspuns: .
Amplifici cu : .
Raționalizează , simplificând mai întâi.
Arată răspunsul
Răspuns: .
.
Raționalizează și simplifică rezultatul.
Arată răspunsul
Răspuns: .
, simplificând și cu .
Cu ce radical amplifici ca să raționalizezi numitorul?
Arată răspunsul
Răspuns: Cu .
Amplifici doar cu radicalul, nu cu tot numitorul .
Un elev scrie . Este corect? Dacă nu, dă rezultatul corect.
Arată răspunsul
Răspuns: Greșit. Rezultatul corect este .
.
Provocare
Raționalizează .
Arată răspunsul
Răspuns: .
.
Raționalizează , simplificând atât înainte, cât și după.
Arată răspunsul
Răspuns: .
, cu simplificare la început ( și se simplifică cu ), apoi se simplifică din nou cu .
Verifică dacă este raționalizarea corectă și complet simplificată a lui .
Arată răspunsul
Răspuns: Da.
Numitorul este rațional, valoarea nu s-a schimbat (amplificare cu ), iar și nu au factor comun, deci fracția este complet simplificată.
Mini-test
Rezolvă pe caiet, apoi vezi răspunsul. Nu se salvează niciun punctaj.
1. Ce înseamnă un numitor irațional?
Arată răspunsul
Răspuns: Un numitor care conține un radical ce nu se simplifică la un întreg
Un numitor irațional conține un radical care rămâne cu radical, ca sau .
2. De ce și au aceeași valoare?
Arată răspunsul
Răspuns: Pentru că ai amplificat fracția cu , care valorează
Amplificarea cu o fracție egală cu nu schimbă valoarea: .
3. Cu ce trebuie amplificată ca să raționalizeze numitorul?
Arată răspunsul
Răspuns:
Amplifici doar cu radicalul singur, ; coeficientul rămâne neschimbat.
4. Ce este greșit la ?
Arată răspunsul
Răspuns: Numărătorul nu a fost înmulțit cu
S-a schimbat doar numitorul; corect ar fi .
5. Raționalizează .
Arată răspunsul
Răspuns: .
Amplifici cu : .
6. Ce numitor obții imediat după amplificarea cu a lui , înainte de simplificare?
Arată răspunsul
Răspuns: .
Numitorul devine , deci (simplificabil în continuare la ).
7. De ce trebuie să verifici simplificarea și după ce ai raționalizat un numitor?
Arată răspunsul
Răspuns: Pentru că numărătorul și numitorul rezultat pot avea un factor comun necesar de simplificat.
Ca la , care se simplifică la .
Întrebări frecvente
Ce înseamnă să raționalizez un numitor?
Înseamnă să transformi o fracție cu radical la numitor într-una echivalentă, cu numitor rațional (fără radical), amplificând fracția cu radicalul potrivit.
De ce înmulțesc și numărătorul?
Pentru că înmulțind fracția cu (care valorează ) trebuie să înmulțești ambele părți, altfel schimbi valoarea fracției, nu doar forma ei.
Cu ce radical trebuie să înmulțesc?
Cu radicalul care apare singur la numitor. La un numitor de forma , amplifici cu , nu cu și nu doar cu .
Ce fac dacă numitorul este ?
Amplifici cu . Coeficientul rămâne neschimbat și se înmulțește cu (rezultatul lui ), ajungând la numitorul final .
Trebuie să simplific înainte?
Nu este obligatoriu, dar ajută. Dacă numărul din fața radicalului și coeficientul numitorului au un factor comun, simplificarea de la început face calculul mai scurt. Verifică oricum simplificarea și la final.
Folosim conjugata în această lecție?
Nu. Conjugata se folosește la raționalizarea unui numitor de forma sau , care rămâne pentru o altă lecție. Aici lucrezi doar cu numitori de forma , raționalizați prin amplificare simplă.
Resurse utile
Ai terminat lecția
Raționalizarea numitorului de forma a√b
Ai parcurs această lecție. Poți continua folosind navigarea de mai jos.





