Дії з дробами та многочленами — це фундамент алгебраїчної грамотності, необхідний для успішного розв'язання рівнянь, нерівностей та дослідження функцій. На цій сторінці ми зібрали ключові формули скороченого множення (квадрат суми/різниці, різниця квадратів, сума/різниця кубів) та алгоритми роботи з раціональними виразами: від розкриття дужок до скорочення складних дробів.
Для ефективної підготовки до іспитів ми підготували великий практичний блок, що включає реальні приклади минулих років. Ви зможете покроково розібрати методи групування, винесення спільного множника за дужки та роботу зі степенями. Кожне завдання супроводжується детальним розв’язанням, що допоможе вашим учням уникати типових помилок зі знаками та спрощенням.
(a - b)2 = a2 - 2ab + b2
(a + b)2 = a2 + 2ab + b2
a2 - b2 = (a - b)(a + b)
a3 - b3 = (a - b)(a2 + ab + b2)
a3 + b3 = (a + b)(a2 - ab + b2)
(a - b)3 = a3 - 3a2b + 3ab2 - b3
(a + b)3 = a3 + 3a2b + 3ab2 + b3
\frac{4x^2-25}{(2x-5)^2} = \frac{(2x)^2-5^2}{(2x-5)^2} = \frac{(2x-5)(2x + 5)}{(2x-5)^2} = \frac{2x + 5}{2x-5}
(4x − 5)2 = (4x)2 − 2 ∙ 4х ∙ 5 + 52 = 16x2 − 40х + 25.
4x2 – 144 = (2x)2 – 122 = (2х - 12)(2х + 12).
\frac{a^2 + ab}{(a + b)^2}-\frac{2a + b}{a + b} = \frac{a(a + b)}{(a + b)^2}-\frac{2a + b}{a + b} = \frac{a}{a + b}-\frac{2a + b}{a + b} = \frac{a - (2a + b)}{a + b} = \frac{a - 2a -b}{a + b} = \frac{ - a -b}{a + b} = \frac{-(a + b)}{a + b} = -1.
Завдання 5. Спростіть вираз 2(х + 5у) - (4у - 7х).
2(х + 5у) - (4у - 7х) = 2х + 10у - 4у + 7х = 9х + 6у.
\frac{5^4\cdot2^4}{20^3} = \frac{(5\cdot2)^4}{(2\cdot10)^3} = \frac{10^4}{2^3\cdot10^3} = \frac{10}{8} = \frac{5}{4}.
\frac{3m-2n}{8}-\frac{3m}{8} = \frac{3m-2n-3m}{8} = \frac{-2n}{8} = \frac{-n}{4}.
\frac{15^3}{3^2} = \frac{15\cdot15\cdot15}{3\cdot3} = \frac{5\cdot5\cdot15}{1\cdot1}= 375.
І спосіб. (а - 4)2 - а2 = (а2 - 2 · a · 4 + 42) - а2 = –8а + 16.
ІI спосіб. (а - 4)2 - а2 = (а - 4 - а) · (а - 4 + а) = -4 · (2а - 4) = –8а + 16.
x + 2(x - 2) = х + 2х - 4 = 3х - 4.
(2х - 3)2 + 12х = 4x2 - 12x + 9 + 12x = 4x2 + 9.
З рівності 3х + 3у = 63 маємо х + у = 63 : 3 = 21. Так як за формулою скороченого множення х2 - y2 = (х - у)(х + у), то (х - у) · 21 = 7, звідки х - у = 7 : 21 = \frac{1}{3}.
Якщо в рівності з обох боків лише знаходиться по одному дробу, то їх можна одночасно перевернути. Маємо \frac{b}{a} = \frac{7}{2}.
-2ху2 - (3ху2 - 2х2у) = -2ху2 - 3ху2 + 2х2у = (-2ху2 - 3ху2) + 2х2у = -5ху2 + 2х2у (додаємо лише ті многочлени, які мають однакові степені при відповідних змінних).
\frac{a^2-b^2}{a^2-ab} = \frac{(a-b)(a + b)}{a(a-b)} = \frac{a + b}{a}.
\frac{a}{b(a-b)}-\frac{b}{a(a-b)} = \frac{a^2-b^2}{ab(a-b)} = \frac{(a-b)(a + b)}{ab(a-b)} = \frac{a + b}{ab}.
\frac{3x^2y}{9xy^3} = \frac{x}{3y^2}.
\frac{10ab^3}{5a^2b} = \frac{2b^{3-1}}{a^{2-1}} = \frac{2b^2}{a}.
\frac{a^{24}}{(a^4)^2} = \frac{a^{24}}{a^8}=a^{24-8}=a^{16}.
\frac{2^6\cdot5^6}{10^4} = \frac{(2\cdot5)^6}{10^4} = \frac{10^6}{10^4} = 106-4 = 102.
0,8b9 : (8b3) = 0,1b9 - 3 = 0,1b6.
5x^4y:\frac{x}{2y} = 5x^4y\cdot\frac{2y}{x} = 10x3y2.
\frac{(a-b)^2-b^2}{a} = \frac{a^2-2ab + b^2-b^2}{a} = \frac{a^2-2ab}{a} = \frac{a(a-2b)}{a} = a-2b.
\frac{a^2-1}{1-\frac{1}{a}} = (a^2-1):(1-\frac{1}{a}) = (a^2-1):\frac{a-1}{a} = (a^2-1)\cdot\frac{a}{a-1} = \frac{(a^2-1)a}{a-1} = \frac{(a-1)(a + 1)a}{a-1} = a(a + 1).
\frac{1}{a} = \frac{1}{b}-\frac{1}{c}
\frac{1}{c} = \frac{1}{b}-\frac{1}{a}
\frac{1}{c} = \frac{a-b}{ab}
c = \frac{ab}{a-b}.
m = 2 · \frac{3}{n} = \frac{6}{n}.
(x + y)2-9x2 = (x + y)2-(3x)2 = (x + y-3x)(x + y + 3x) = (-2x + y)(4x + y).
(2х + 5)(3-х) = 6х-2х2 + 15-5х = 15 + х-2х2.
х4 + х3-х-1 = x3(x + 1)-(x + 1) = (x + 1)(x3-1) = (x + 1)(x-1)(x2 + x + 1) = (x2-1)(x2 + x + 1).
(х + 2)(х-2) = х2-4.
х(х + 4) = х2 + 4х.
(х + 2)2 + 4х = х2 + 4х + 4 + 4х = х2 + 8х + 4.
(х + 2)2 = х2 + 4х + 4.
(х-2)2 + 4х = х2-4х + 4 + 4х = х2 + 4.
\frac{9-x^2}{x^2 + 6x + 9} = \frac{(3-x)(3 + x)}{(x + 3)^2} = \frac{3-x}{x + 3}.
\frac{a^2 + 16}{a-4}-\frac{8a}{a-4} = \frac{a^2 + 16-8a}{a-4} = \frac{(a-4)^2}{a-4} = a-4.
a(a + 2b)-(a + b)2 = a2 + 2ab-a2-2ab-b2 = -b2.
\frac{2a + 2}{2} = \frac{2(a + 1)}{2} = a + 1.
2(5x + 6) = 10x + 12.
2a-(3b-2a) = 2a-3b + 2a = 4a-3b.
0,4x2 · 5x3 = 0,4 · 5x2 + 3 = 2x5.
26-a = \frac{2^6}{2^a} = 64:\frac{1}{5} = 64 · 5 = 320.
2 \frac{a^2-a}{1-a}
3 7-log7a
Б a7
В \frac{1}{a}
Г a
Д -a
1) а4:а3 = а4-3 = а
2) \frac{a^2-a}{1-a} = \frac{a(a-1)}{-(a-1)} = -a
3) 7-log7a = 7log7a-1 = a-1 = \frac{1}{a}.
2 є неправильним
3 менший за 0,5
4 є оберненим до дробу 1\frac{2}{5}
Б \frac{13}{27}
В \frac{41}{10}
Г \frac{7}{10}
Д \frac{34}{51}
1) \frac{34}{51} = \frac{34:17}{51:17} = \frac{2}{3}, отже цей дріб є скоротним.
2) Так як 41 > 10, то \frac{41}{10} є неправильним дробом.
3) Так як 13 · 2 = 26 < 27, то \frac{13}{27} менше за 0,5.
4) 1\frac{2}{5} = \frac{7}{5} і оберненим до нього є \frac{5}{7}.
2 (x-5)2 + 5(2x-5)
3 \frac{x^3 + 1}{x^2-x + 1}
4 \frac{3x-6}{8x} · \frac{x}{x^2-4x + 4}
Б -0,25
В 0,25
Г 1,5
Д 2,5
1)\frac{x^2-9}{3 + x} = \frac{(x-3)(x + 3)}{3 + x} = x-3. 0,5-3 = -2,5
2) (x-5)2 + 5(2x-5) = x2-10x + 25 + 10x-25 = x2. 0,5 2 = 0,25.
3)\frac{x^3 + 1}{x^2-x + 1} = \frac{(x + 1)(x^2-x + 1)}{x^2-x + 1} = x + 1. 0,5 + 1 = 1,5.
4) \frac{3x-6}{8x} · \frac{x}{x^2-4x + 4} = \frac{3(x-2)}{8x} · \frac{x}{(x-2)^2} = \frac{3}{8x} · \frac{x}{x-2} = \frac{3}{8} · \frac{1}{x-2} = \frac{3}{8(x-2)}. \frac{3}{8(0,5-2)} = \frac{3}{4-16} = \frac{3}{-12} = \frac{1}{-4} = -0,25.
2 (2a-b)(b + 2a)
3 (a-2b) 2
4 (a + 2b)(2a-b)
Б 4b2-2ab + a2
В 2a2 + 3ab-2b2
Г 4a2 + 4ab + b2
Д 4b2-4ab + a2
1) (2a + b) 2 = 4a2 + 4ab + b2
2) (2a-b)(b + 2a) = 2ab + 4a2-b2-2ab = 4a2-b2
3) (a-2b) 2 = a2-4ab + 4b2.
4) (a + 2b)(2a-b) = 2a2-ab + 4ab-2b2 = 2a2 + 3ab-2b2.
2 (2a)5 · a6
3 (2a6)5
4 \sqrt[6]{64a^5}
Б 2a^\frac{5}{6}
В 2a^\frac{6}{5}
Г 2a-1
Д 32a30
1) \frac{2a^5}{a^6} = \frac{2}{a^{6-5}} = 2a-1.
2) (2a)5 · a6 = 25a5 · a6 = 32a5 + 6 = 32a11
3) (2a6)5 = 25a6 · 5 = 32a30
4) \sqrt[6]{64a^5} = (64a^5)^\frac{1}{6} = 64^\frac{1}{6}a^{5\cdot\frac{1}{6}} = 2a^\frac{5}{6}.
- a + 2b =
- a3 + (2b) 3 + 3a · 2b(a + 2b) =
\frac{2a^2-8b^2}{a-2b} = \frac{2(a^2-4b^2)}{a-2b} = \frac{2(a-2b)(a + 2b)}{a-2b} = 2(a + 2b) = 18. Звідси a + 2b = 9.
a3 + (2b)3 + 3a · 2b(a + 2b) = a3 + 3a2 · 2b + 3a · (2b) 2 + (2b) 3 = (a + 2b)3 = 93 = 729.
\frac{10a + b}{b^2-4a^2} + \frac{4a + 2b}{b^2 + 4ab + 4a^2} = \frac{10a + b}{(b-2a)(b + 2a)} + \frac{2(2a + b)}{(b + 2a)^2} = \frac{10a + b}{(b-2a)(b + 2a)} + \frac{2}{2a + b} = \frac{(10a + b) + 2(b-2a)}{(b-2a)(b + 2a)} = \frac{10a + b + 2b-4a}{(b-2a)(b + 2a)} = \frac{6a + 3b}{(b-2a)(b + 2a)} = \frac{3(2a + b)}{(b-2a)(b + 2a)} = \frac{3}{b-2a} = \frac{3}{4,5-2\cdot0,25} = \frac{3}{4,5-0,5} = \frac{3}{4} = 0,75.
\frac{a^2-b^2}{a-b}-\frac{a^3-b^3}{a^2-b^2} = \frac{(a-b)(a + b)}{a-b}-\frac{(a-b)(a^2 + ab + b^2)}{(a-b)(a + b)} = \frac{a + b}{1}-\frac{a^2 + ab + b^2}{a + b} = \frac{(a + b)^2-(a^2 + ab + b^2)}{a + b} = \frac{a^2 + 2ab + b^2-a^2-ab-b^2}{a + b} = \frac{ab}{a + b} = \frac{10,2\cdot(-0,2)}{10,2-0,2} = \frac{-2,04}{10} = -0,204.
\frac{m + 4}{m^2-6m + 9}\cdot\frac{2m-6}{m^2-16}-\frac{2}{m-4} = \frac{m + 4}{(m-3)^2}\cdot\frac{2(m-3)}{(m-4)(m + 4)}-\frac{2}{m-4} = \frac{1}{(m-3)^2}\cdot\frac{2(m-3)}{m-4}-\frac{2}{m-4} = \frac{1}{m-3}\cdot\frac{2}{m-4}-\frac{2}{m-4} = (\frac{1}{m-3}-1)\cdot\frac{2}{m-4} = \frac{1-m + 3}{m-3}\cdot\frac{2}{m-4} = \frac{4-m}{m-3}\cdot\frac{2}{m-4} = \frac{-(m-4)}{m-3}\cdot\frac{2}{m-4} = \frac{-1}{m-3}\cdot\frac{2}{1} = \frac{-2}{m-3} = \frac{-2}{4,25-4} = \frac{-2\cdot4}{1,25\cdot4} = \frac{-8}{5} = \frac{-16}{10} = -1,6.
2(a2-5ab + 4b2)-3(2a2-2ab + 3b2) = 2a2-10ab + 8b2-6a2 + 6ab-9b2 = -4a2-4ab-b2 = -(4a2 + 4ab + b2) = -(2a + b)2 = -(2 · 1,1 + 0,8)2 = -(2,2 + 0,8)2 = -32 = -9.
\frac{a^3 + b^3}{a + b}-(a2 + b2) = \frac{(a + b)(a^2-ab + b^2)}{a + b}-(a2 + b2) = a2-ab + b2-a2-b2 = -ab = -4^\frac{7}{4}\cdot2^\frac{1}{2} = -2^\frac{14}{4}\cdot2^\frac{1}{2} = -2^\frac{7}{2}\cdot2^\frac{1}{2} = -2^{\frac{7}{2} + \frac{1}{2}} = -2^\frac{8}{2} = -24 = -16.
За пропорцією маємо
4(y - x) = 3 · 2x
4y - 4x = 6x
4y = 6x + 4x
4y = 10x
y = 10x : 4
y = 2,5x.
Коментарі