Fractions dans les expressions et les équations

En mathématiques, les expressionsa> algébriques se composent de constantes et de variables reliées par des opérations algébriques (additions, soustractions, multiplications et divisions). Une fraction est la division de deux expressions : par exemple 12, x+13, xyx+y sont des fractions d'expressions contenant des constantes et / ou des variables.

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    Une équation est un énoncé mathématique qui consiste en un symbole égal entre deux expressions algébriques. Par exemple, 12+x=2x+1 est une équation.

    Résoudre une équation signifie trouver la valeur de la variable qui rend les expressions du côté gauche et du côté droit égales; cette valeur est appelée la solution de l'équation. Par exemple, la solution de l'équation 12+x=2x+1 est x = -12Si tu introduis cette valeur des deux côtés de l'équation, tu obtiens 0 = 0.

    Cet article traite de la présence de fractions dans les expressions et les équations; ces équations sont appelées (sans surprise) équations fractionnaires.

    La première étape pour traiter les équations fractionnaires est d'en éliminer les fractions. Plongeons dans cet article et voyons comment y parvenir !

    Que sont les termes, les coefficients, les variables et les constantes ?

    • Les termes sont les éléments constitutifs des expressions algébriques : dans une expression, chaque terme est séparé par un signe plus (+) ou un signe moins (-). Dans l'équation 3x+4=103x et 4 sont les termes de l'expression du côté gauche ; et 10 est le terme de l'expression du côté droit.
    • Les coefficients sont les valeurs qui multiplient les variables dans une expression ou une équation. Étant donné l'expression 34x+4le coefficient est le nombre qui multiplie les x, soit34.
    • Les variables sont les lettres utilisées dans les expressions et les équations pour représenter les quantités inconnues. Lorsque tu as une expression donnée sous la forme 32x+12yx et y sont tous deux des variables.
    • Les constantes sont les nombres qui ne changent pas dans les expressions et les équations. Dans l'équation 2x - 4y + 4 = 0 par exemple, 4 est la constante.

    Fractions dans Expressions et équations, Termes, StudySmarterFigure 1. Termes en algèbre, siyavula.com

    Comment résoudre des expressions avec des fractions : Exemples étape par étape

    Si tu as affaire à des fractions dans des expressions, il est plus facile de les additionner et de les soustraire lorsqu'il y a des dénominateurs communs. Cela signifie que nous trouverons la fraction équivalente des fractions impliquées en trouvant le plus petit diviseur commun (PDC) pour les dénominateurs des termes.

    Simplifie 3x5+x4

    Solution :

    Ce que nous allons faire ici, c'est trouver un dénominateur commun aux deux termes afin de pouvoir les additionner. Tout d'abord, nous devrons trouver l'ACL pour les dénominateurs des deux fractions, 5 et 4. Le plus petit diviseur commun aux deux nombres sera 20. Nous allons maintenant trouver la fraction équivalente pour les deux.

    Si le dénominateur de la première fraction est maintenant 20, cela signifie que nous avons probablement multiplié le dénominateur initial, 5, par 4. Cela signifie que nous devrons également multiplier le numérateur par 4 pour obtenir une fraction équivalente.

    443x5 = 12x20

    Nous ferons de même pour la deuxième fraction. 20 comme dénominateur signifie également que nous devons avoir multiplié 4 (comme dénominateur) par 5 pour avoir 20 comme nouveau dénominateur de la fraction équivalente. Cela signifie que nous devrons également multiplier le numérateur par 5.

    55x4 = 5x20

    Nous avons maintenant notre nouvelle expression :

    12x20+5x20

    Cette expression est beaucoup plus facile à résoudre puisqu'il suffit d'additionner les numérateurs et de conserver les dénominateurs.

    12x20+5x20=17x20

    Comme il n'est pas possible de la simplifier davantage, nous en resterons là.

    Résoudre des expressions avec des fractions enfactorisant et enregroupant les fractions

    Il peut y avoir des problèmes plus compliqués pour lesquels nous devons utiliser plusieurs techniques comme la factorisation et le regroupement. Dans ces situations, il faut faire très attention à ce qu'est particulièrement un terme et au moment où l'on divise ses composants. Prenons l'exemple ci-dessous :

    Simplifie ax - b + x -abax2 - abx

    Solution :

    Puisque nous ne pouvons rien annuler dans cette expression actuelle, nous pourrions vouloir factoriser pour voir ce que nous pouvons faire de la situation. Nous allons d'abord regrouper les termes semblables dans le numérateur en les réarrangeant de façon à ce que les termes contenant x soient proches les uns des autres et que les termes contenant b soient également proches.

    ax - b +x - abax2 - abx

    ax + x - b - abax2 - abx

    Nous allons maintenant factoriser. Le facteur commun aux deux premiers termes du numérateur est x. Il peut être éliminé par factorisation. Le facteur commun aux deux derniers termes du numérateur est -b, et il peut également être éliminé par factorisation.

    x(a+1) -b(1+a)ax2-abx

    L'idée de la factorisation ici est de construire une parenthèse commune afin de pouvoir en retirer une. Ici, nous avons (a+1) et (1+a). Compte tenu de la propriété commutative de l'addition, les deux parenthèses sont identiques.

    Nous obtenons donc :

    (x-b) (a+1)ax2-abx

    Maintenant, nous allons factoriser le dénominateur immédiatement. Comme ax apparaît commun aux deux termes, c'est ce qui sera factorisé.

    (x-b) (a+1) ax(x-b)

    Nous nous trouvons maintenant dans une situation où nous pouvons librement annuler. (x-b) dans le dénominateur annulera (x-b) dans le numérateur. Ceci est vrai si x est différent de b.

    (a+1)ax

    C'est la forme la plus simple que l'on peut obtenir à partir de cette expression.

    Comment résoudre des équations avec des fractions : Exemples étape par étape

    Comme nous l'avons déjà mentionné, la chose à laquelle il faut faire attention lorsqu'on traite des équations impliquant des fractions est d'essayer d'éliminer la fraction en premier. Tu dois multiplier tous les termes des deux côtés de l'équation par le dénominateur de la fraction.

    Si l'on nous donne l'équation 5x + 12 = 12nous devrions d'abord multiplier l'équation (qui est techniquement aussi chaque terme de l'équation) par 2.

    Solution :

    2 (5x +12 = 12)

    2(5x) + 2(12) = 2(12)

    Après avoir multiplié par 2, la fraction s'annule.

    10x + 1 = 24

    Nous allons maintenant réarranger l'équation pour placer les termes similaires de part et d'autre de l'équation.

    10x = 24-1

    10x = 23

    Divise les deux côtés par 10

    10x10 = 2310

    x =2.3

    Pour vérifier qu'il s'agit bien de la solution de l'équation, tu dois replacer la valeur de x dans l'équation originale :

    5(2.3) + 12 = 12

    11.5 + 12 = 12

    12 = 12

    Résoudre32x +12(x-4) = 6

    Solution :

    Une équation avec deux fractions ayant le même dénominateur verra ses termes multipliés par le dénominateur, comme nous l'avons mentionné précédemment.

    2(32x) + 2(12(x-4)) = 2(6)

    3x + x-4 = 12

    4x - 4 = 12

    Les termes similaires seront maintenant regroupés à partir de ce point.

    4x = 12 + 4

    4x = 16

    Divise les deux côtés par 4

    4x4 = 164

    x = 4

    Pour évaluer ceci, tu dois substituer la valeur de x dans l'équation originale.

    32(4) +12(4-4) = 6

    (3×2) + 12(0) = 6

    6 + 0 = 6

    6 =6

    Résoudre14x + 32(2x-1) = 2

    Solution :

    Notre exemple est assez différent de ce qui se fait habituellement ici. Puisque nous avons deux fractions avec des dénominateurs différents, nous allons trouver le LCM pour les deux et le multiplier avec l'équation. Le LCM est 4, donc

    4(14x) + 4(32(2x-1)) = 4(2)

    1x + 2(3(2x-1)) = 4(2)

    Nous allons maintenant développer ce qui se trouve entre les parenthèses :

    1x + 2(6x-3) = 8

    1x + 12x - 6 = 8

    Regroupe les termes semblables :

    12x + 1x = 8 + 6

    13x = 14

    Divise les deux côtés par 13 :

    13x13 = 1413

    x = 1413

    Pour évaluer ceci, tu dois substituer la valeur de x dans l'équation originale.

    14(1413) + 32(2(1413)-1) = 2

    2 =2

    Les fractions dans les expressions et les équations - Principaux enseignements

    • Le côté gauche et le côté droit d'une équation doivent rester égaux lorsqu'on opère sur eux.
    • La première étape pour traiter les équations fractionnaires est d'en éliminer les fractions.
    • Lorsque tu as une équation avec deux fractions et des dénominateurs différents, trouve le LCM pour les deux nombres.
    Questions fréquemment posées en Fractions dans les expressions et les équations
    Qu'est-ce qu'une fraction impropre?
    Une fraction impropre est une fraction où le numérateur est plus grand ou égal au dénominateur.
    Comment simplifier une fraction?
    Pour simplifier une fraction, divisez le numérateur et le dénominateur par leur plus grand commun diviseur.
    Comment ajouter des fractions avec des dénominateurs différents?
    Pour additionner des fractions avec des dénominateurs différents, trouvez un dénominateur commun, ajustez les numérateurs, puis ajoutez.
    Comment résoudre une équation avec des fractions?
    Pour résoudre une équation avec des fractions, multipliez chaque terme par le dénominateur commun pour éliminer les fractions, puis résolvez l'équation.
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