Продължете към съдържанието

11.1 Рационални и ирационални изрази

    Рационални изрази и тъждествени преобразувания. Квадратни корени и свойства.

    Ирационални изрази и определяне на допустими стойности.

    № Вариант А (Основно ниво) Вариант Б (Средно ниво / Тест I модул)
    1 Да се определят ДС на израза $A = \frac{2x – 3}{x – 4}$. Да се определят ДС на израза $B = \frac{3x + 1}{x^2 – 9}$.
    2 Да се намерят ДС на израза $A = \sqrt{x – 5}$. Да се намерят ДС на израза $B = \sqrt{6 – 2x} + \frac{1}{x}$.
    3 Да се определят ДС на израза $A = \frac{1}{\sqrt{3x + 12}}$. Да се определят ДС на израза $B = \frac{\sqrt{x + 2}}{x^2 – 4}$.
    4 Да се съкрати дробта $\frac{x^2 – 16}{x – 4}$. Да се съкрати дробта $\frac{2x^2 – 8}{x^2 – 4x + 4}$.
    5 Разложете на множители квадратния тричлен $x^2 – 5x + 6$. Разложете на множители квадратния тричлен $3x^2 – 5x – 2$.
    6 Опростете израза $\frac{x}{x-1} – \frac{1}{x-1}$. Опростете израза $\frac{x+3}{x^2-1} – \frac{1}{x+1}$.
    7 Пресметнете стойността на израза $A = \sqrt{(-7)^2}$. Пресметнете стойността на израза $B = \sqrt{(2 – \sqrt{5})^2}$.
    8 Изнесете множител пред корена в израза $\sqrt{18}$. Изнесете множител пред корена в израза $\sqrt{a^3}$, където $a \ge 0$.
    9 Внесете множителя под корена в израза $3\sqrt{2}$. Внесете множителя под корена в израза $a\sqrt{3}$, ако $a < 0$.
    10 Пресметнете стойността на израза $(\sqrt{3} – 1)(\sqrt{3} + 1)$. Пресметнете стойността на израза $(\sqrt{5} + \sqrt{2})^2 – \sqrt{40}$.
    11 Рационализирайте знаменателя на дробта $\frac{6}{\sqrt{3}}$. Рационализирайте знаменателя на дробта $\frac{4}{\sqrt{5} – 1}$.
    12 Пресметнете стойността на $\sqrt[3]{-27} + \sqrt[4]{16}$. Пресметнете стойността на $\sqrt[3]{a^6 b^3} \cdot \sqrt{a^2 b^4}$ за $a > 0, b > 0$.
    13 Пресметнете стойността на израза $8^{\frac{2}{3}}$. Пресметнете стойността на израза $\left(\frac{16}{81}\right)^{-\frac{3}{4}} + 27^{\frac{1}{3}}$.
    14 Опростете израза $\frac{\sqrt{x}}{\sqrt[3]{x}}$ за $x > 0$. Опростете израза $\sqrt{x\sqrt{x}}$ за $x \ge 0$.
    15 Освободете се от ирационалност в знаменателя: $\frac{1}{\sqrt[3]{2}}$. Освободете се от ирационалност в знаменателя: $\frac{3}{\sqrt[3]{3} – 1}$.
    № Вариант Б (Средно ниво / Тест I модул) Вариант В (Разширено ниво / Тест II модул)
    1
    (ТУ, 2008) Намерете допустимите стойности (допустимото множество $D$) на израза:

     

    $A = \frac{\sqrt{x+3}}{x^2 – 4}$
    Намерете ДС на ирационалния израз:

     

    $B = \frac{\sqrt{5 – x}}{\sqrt{x^2 – 1}} + \frac{1}{\vert{}x\vert{} – 3}$
    2
    Намерете ДС на израза:

     

    $A = \sqrt{\frac{x-1}{x+2}}$
    Намерете ДС на израза и го запишете като интервал:

     

    $B = \frac{\sqrt{x^2 – 4x + 3}}{\sqrt{x+1}} + \sqrt[4]{6 – x}$
    3
    Намерете ДС на израза:

     

    $A = \frac{1}{\sqrt{x-2}} + \frac{2}{x^2 – 9}$
    Намерете ДС на израза с параметър $a > 0$:

     

    $B = \frac{\sqrt{ax – a^2}}{x^2 – 4a^2} + \sqrt[6]{10 – x}$
    4
    Опростете рационалния израз:

     

    $A = \frac{x^3 – 8}{x^2 – 4} : \frac{x^2 + 2x + 4}{x + 2}$
    Опростете рационалния израз при $x \neq \pm y$:

     

    $B = \left( \frac{x-y}{x+y} + \frac{x+y}{x-y} \right) \cdot \left( \frac{x^2+y^2}{2xy} + 1 \right) \cdot \frac{xy}{x^2+y^2}$
    5
    (ТУ, 2015) Опростете и пресметнете стойността на рационалния израз:

     

    $A = \left( \frac{a}{a-b} – \frac{b}{a+b} \right) : \frac{a^2 + b^2}{a^2 – b^2}$

     

    при $a = \sqrt{5}$ и $b = \sqrt{2}$.
    Опростете израза и намерете стойността му за $x = \sqrt{3}$:

     

    $B = \left( \frac{x^2 + 1}{x^2 – 1} – \frac{x^2 – 1}{x^2 + 1} \right) : \left( \frac{1}{x-1} – \frac{1}{x+1} \right)$
    6
    Опростете израза за $x \neq 0, x \neq \pm 1$:

     

    $A = \left( \frac{1}{x+1} + \frac{2}{x^2 – 1} \right) : \frac{1}{x-1}$
    Докажете тъждеството за допустимите стойности на $a$ и $b$:

     

    $\left( \frac{a^3 – b^3}{a – b} – ab \right) : (a^2 + b^2) = 1$
    7
    Пресметнете стойността на израза:

     

    $A = \sqrt{(3 – 2\sqrt{2})^2} + \sqrt{(1 – 2\sqrt{2})^2}$
    (ТУ, 2019) Изчислете стойността на ирационалния израз:

     

    $A = \sqrt{11 – 6\sqrt{2}} – \sqrt{(1 – 3\sqrt{2})^2}$
    8
    (ТУ, 2011) Пресметнете стойността на израза:

     

    $A = \sqrt{7 – 4\sqrt{3}} + \sqrt{7 + 4\sqrt{3}}$
    Пресметнете стойността на израза (вложени корени):

     

    $B = \sqrt{9 – 4\sqrt{5}} – \sqrt{9 + 4\sqrt{5}}$
    9
    Опростете израза:

     

    $A = \sqrt{6 + 2\sqrt{5}} – \sqrt{6 – 2\sqrt{5}}$
    Опростете числовия израз:

     

    $B = \sqrt{17 – 12\sqrt{2}} + \sqrt{11 + 6\sqrt{2}}$
    10
    Опростете ирационалния израз за $x > 2$:

     

    $A = \sqrt{x^2 – 4x + 4} + \sqrt{x^2 + 4x + 4}$
    (УАСГ, 2010) Намерете всички допустими стойности на променливата $x$ и опростете израза:

     

    $A(x) = \frac{\sqrt{x+2 – 4\sqrt{x-2}} + 2}{\sqrt{x-2}}$
    11
    Опростете израза за $x > 1$:

     

    $A = \sqrt{x + 2\sqrt{x-1}} – \sqrt{x – 2\sqrt{x-1}}$
    Намерете ДС и опростете израза за $a > 0, a \neq 1$:

     

    $B = \frac{\sqrt{a+1 + 2\sqrt{a}} + \sqrt{a+1 – 2\sqrt{a}}}{\sqrt{a}}$
    12
    Рационализирайте знаменателя на израза:

     

    $A = \frac{2}{\sqrt{5} – \sqrt{3}} – \frac{2}{\sqrt{5} + \sqrt{3}}$
    Пресметнете сумата:

     

    $B = \frac{1}{1 + \sqrt{2}} + \frac{1}{\sqrt{2} + \sqrt{3}} + \dots + \frac{1}{\sqrt{99} + \sqrt{100}}$
    13
    Рационализирайте знаменателя:

     

    $A = \frac{12}{1 + \sqrt{2} + \sqrt{3}}$
    Рационализирайте знаменателя на дробта:

     

    $B = \frac{1}{\sqrt{2} + \sqrt{3} + \sqrt{5}}$
    14
    Опростете израза при $x > 0, x \neq 1$:

     

    $A = \left( \sqrt{x} – \frac{1}{\sqrt{x}} \right) \cdot \left( \frac{\sqrt{x}+1}{\sqrt{x}-1} – \frac{\sqrt{x}-1}{\sqrt{x}+1} \right)$
    (УАСГ, 2014) Намерете множествата от допустими стойности на $x$ и опростете ирационалния израз:

     

    $A(x) = \left( \frac{\sqrt{x}-1}{\sqrt{x}+1} + \frac{\sqrt{x}+1}{\sqrt{x}-1} \right) \cdot \left( 1 – \frac{2}{x+1} \right)$
    15
    Намерете ДС и опростете за $x > 0, y > 0, x \neq y$:

     

    $A = \frac{\sqrt{x} – \sqrt{y}}{x – y} : \frac{1}{\sqrt{x} + \sqrt{y}}$
    (УАСГ, 2017) Опростете израза и намерете допустимите му стойности:

     

    $A(a, b) = \left( \frac{\sqrt{a} + \sqrt{b}}{2\sqrt{a b}} \right)^{-1} + \left( \frac{\sqrt{a} – \sqrt{b}}{a – b} \right)^{-1} : \frac{a \sqrt{b} + b \sqrt{a}}{\sqrt{a} – \sqrt{b}}$
    16
    Намерете ДС и опростете израза ($a > 0, b > 0, a \neq b$):

     

    $A = \frac{a – b}{\sqrt{a} – \sqrt{b}} – \frac{a \sqrt{a} + b \sqrt{b}}{a + \sqrt{ab} + b}$
    Опростете израза за $a > 0, b > 0, a \neq b$:

     

    $B = \left( \frac{\sqrt{a^3} + \sqrt{b^3}}{\sqrt{a} + \sqrt{b}} – \sqrt{ab} \right) : (a – b) + \frac{2\sqrt{b}}{\sqrt{a} + \sqrt{b}}$
    17
    Освободете се от ирационалност в знаменателя:

     

    $A = \frac{6}{\sqrt[3]{5} – \sqrt[3]{2}}$
    Опростете израза за $a \neq b$:

     

    $B = \frac{a – b}{\sqrt[3]{a} – \sqrt[3]{b}} – \frac{a + b}{\sqrt[3]{a} + \sqrt[3]{b}}$
    18
    Пресметнете стойността на израза:

     

    $A = \left( 27^{\frac{2}{3}} – 16^{\frac{3}{4}} \right) \cdot 5^{-1}$
    Пресметнете стойността на израза:

     

    $B = \frac{2 \cdot 3^{n+1} – 5 \cdot 3^n}{3^{n-1} + 3^n} + \left( \frac{1}{8} \right)^{-\frac{2}{3}}$
    19
    Опростете степените за $x > 0$:

     

    $A = \left( x^{\frac{1}{2}} + y^{\frac{1}{2}} \right)^2 – 2x^{\frac{1}{2}}y^{\frac{1}{2}}$
    Опростете израза за $x > 0$:

     

    $B = \left( \frac{x^{\frac{3}{2}} + 8}{x^{\frac{1}{2}} + 2} – 2x^{\frac{1}{2}} \right) : (x – 2x^{\frac{1}{2}} + 4)$
    20
    Опростете израза с вложени корени ($x \ge 0$):

     

    $A = \sqrt{x \sqrt{x \sqrt{x}}}$
    Опростете израза и намерете ДС за $a > 0, a \neq 1$:

     

    $B = \sqrt{\frac{a+1}{a-1} \sqrt{\frac{a-1}{a+1}}} \cdot \left( a^2 – 1 \right)^{\frac{1}{4}}$

    © София-Мат ЕООД

     

    …

    1. Рационални изрази и тъждествени преобразувания

    Рационален израз е всеки израз, който съдържа действията събиране, изваждане, умножение и деление върху променливи и числа, без променливите да са под знак за корен.

    Основни алгебрични техники и формули:

    • Формули за съкратено умножение:
      • $(a \pm b)^2 = a^2 \pm 2ab + b^2$
      • $a^2 – b^2 = (a – b)(a + b)$
      • $(a \pm b)^3 = a^3 \pm 3a^2b + 3ab^2 \pm b^3$
      • $a^3 \pm b^3 = (a \pm b)(a^2 \mp ab + b^2)$
    • Разлагане на квадратния тричлен $ax^2 + bx + c$:
      • Ако $D = b^2 – 4ac \ge 0$ и нулите са $x_1$ и $x_2$, то:
        $$ax^2 + bx + c = a(x – x_1)(x – x_2)$$
    • Основно свойство на дробта и привеждане под общ знаменател:
      • При опростяване на рационални изрази първо се разлагат знаменателите на множители, за да се намери най-малкото общо кратно (НОК).

    Обобщение на допустимите стойности (ДС):

    При рационалните изрази знаменателят никога не може да бъде равен на нула.
    $$\frac{A(x)}{B(x)} \implies \text{ДС: } B(x) \neq 0$$

    2. Квадратни корени и свойства

    Квадратен корен от неотрицателно число $a \ge 0$ е единственото неотрицателно число $y \ge 0$, за което $y^2 = a$. Обозначава се с $\sqrt{a}$.

    Основни свойства ($a \ge 0, b \ge 0$):

    1. $(\sqrt{a})^2 = a$ за $a \ge 0$
    2. Важно тъждество: $\sqrt{a^2} = \vert{}a\vert{}$ (важен капан на изпитите в ТУ и УАСГ)
    3. $\sqrt{a \cdot b} = \sqrt{a} \cdot \sqrt{b}$
    4. $\sqrt{\frac{a}{b}} = \frac{\sqrt{a}}{\sqrt{b}}$ ($b > 0$)
    5. Внасяне/изнасяне пред корен: $a\sqrt{b} = \sqrt{a^2 b}$ при $a \ge 0$ (ако $a < 0$, то $a\sqrt{b} = -\sqrt{a^2 b}$)
    6. Сложени (вложени) корени (Формули на Лагранж):
      $$\sqrt{a \pm \sqrt{b}} = \sqrt{\frac{a + \sqrt{a^2 – b}}{2}} \pm \sqrt{\frac{a – \sqrt{a^2 – b}}{2}} \quad (a \ge 0, b \ge 0, a^2 – b \ge 0)$$

    3. Ирационални изрази и определяне на област от допустими стойности (ДС)

    Ирационален е всеки алгебричен израз, в който поне една променлива се намира под знак за корен.

    Правила за определяне на Областта от Допустими Стойности (ДС):

    1. Четен корен: Изразът под корен с четен показател ($2n$) трябва да бъде неотрицателен:
      $$\sqrt[2n]{f(x)} \implies \text{ДС: } f(x) \ge 0$$
    2. Нечетен корен: Изразът под корен с нечетен показател ($2n+1$) е дефиниран за всяко реално число:
      $$\sqrt[2n+1]{f(x)} \implies \text{ДС: } x \in \mathbb{R}$$
    3. Комбинирани изрази (знаменател и четен корен):
      • Ако четен корен е в знаменател: $\frac{1}{\sqrt[2n]{f(x)}} \implies \text{ДС: } f(x) > 0$
      • При сложни ирационални изрази ДС се пресича (сечение на средите):
        $$\text{Израз: } \frac{\sqrt{f(x)}}{g(x)} + \sqrt[4]{h(x)} \implies \text{ДС: } \begin{cases} f(x) \ge 0 \\ g(x) \neq 0 \\ h(x) \ge 0 \end{cases}$$

    © София-Мат ЕООД











    Kурсове и подготовка по математика, БЕЛ и английски: добрият начин да учим

    Copy link
    URL has been copied successfully!