טכניקה אלגברית שברים אלגבריים

טכניקה אלגברית

שברים אלגבריים

📐 מהו שבר אלגברי?

שבר אלגברי הוא שבר שבמונה ו/או במכנה מופיע ביטוי עם משתנה (נעלם)

דוגמאות:

\(\frac{x+1}{x-2}\)     \(\frac{3x}{x^2-4}\)     \(\frac{x^2+2x+1}{x+1}\)

⚠️ תחום הגדרה

אסור לחלק באפס!

יש למצוא את הערכים שעבורם המכנה שווה לאפס ולהוציא אותם מהתחום

דוגמה 1: מצאו את תחום ההגדרה של \(\frac{x+1}{x-3}\)

המכנה: \(x - 3 = 0\)\(x = 3\)

תחום: \(x \neq 3\)

דוגמה 2: מצאו את תחום ההגדרה של \(\frac{2x}{x^2-4}\)

המכנה: \(x^2 - 4 = 0\)

\((x-2)(x+2) = 0\)

\(x = 2\) או \(x = -2\)

תחום: \(x \neq 2, x \neq -2\)

✂️ צמצום שברים אלגבריים

השיטה:

  1. מפרקים לגורמים את המונה והמכנה
  2. מצמצמים גורמים זהים

דוגמה 3: צמצמו \(\frac{x^2-9}{x+3}\)

מפרקים את המונה (הפרש ריבועים):

\(\frac{(x-3)(x+3)}{x+3}\)

מצמצמים \((x+3)\):

\(= x - 3\)

(בתנאי \(x \neq -3\))

דוגמה 4: צמצמו \(\frac{x^2+5x+6}{x^2-4}\)

מפרקים:

מונה: \(x^2+5x+6 = (x+2)(x+3)\)

מכנה: \(x^2-4 = (x-2)(x+2)\)

\(\frac{(x+2)(x+3)}{(x-2)(x+2)}\)

\(= \frac{x+3}{x-2}\)

דוגמה 5: צמצמו \(\frac{6x^2}{9x}\)

\(\frac{6x^2}{9x} = \frac{6 \cdot x \cdot x}{9 \cdot x} = \frac{6x}{9} = \frac{2x}{3}\)

\(= \frac{2x}{3}\)

✖️ כפל וחילוק שברים

כפל: מונה × מונה, מכנה × מכנה

\(\frac{a}{b} \cdot \frac{c}{d} = \frac{a \cdot c}{b \cdot d}\)

חילוק: כופלים בהופכי

\(\frac{a}{b} \div \frac{c}{d} = \frac{a}{b} \cdot \frac{d}{c} = \frac{a \cdot d}{b \cdot c}\)

דוגמה 6: \(\frac{x+1}{x-2} \cdot \frac{x-2}{x+3}\)

\(= \frac{(x+1)(x-2)}{(x-2)(x+3)}\)

מצמצמים \((x-2)\):

\(= \frac{x+1}{x+3}\)

דוגמה 7: \(\frac{x^2-1}{x} \div \frac{x+1}{x^2}\)

הופכים וכופלים:

\(= \frac{x^2-1}{x} \cdot \frac{x^2}{x+1}\)

מפרקים \(x^2-1 = (x-1)(x+1)\):

\(= \frac{(x-1)(x+1) \cdot x^2}{x \cdot (x+1)}\)

\(= x(x-1) = x^2 - x\)

➕ חיבור וחיסור שברים

הכלל: צריך מכנה משותף!

\(\frac{a}{c} \pm \frac{b}{c} = \frac{a \pm b}{c}\)

דוגמה 8 (מכנה זהה): \(\frac{2x+1}{x-3} + \frac{x-4}{x-3}\)

המכנים זהים, מחברים מונים:

\(= \frac{(2x+1) + (x-4)}{x-3}\)

\(= \frac{3x-3}{x-3} = \frac{3(x-1)}{x-3}\)

דוגמה 9 (מכנים שונים): \(\frac{2}{x} + \frac{3}{x+1}\)

מכנה משותף: \(x(x+1)\)

\(= \frac{2(x+1)}{x(x+1)} + \frac{3x}{x(x+1)}\)

\(= \frac{2(x+1) + 3x}{x(x+1)}\)

\(= \frac{2x + 2 + 3x}{x(x+1)}\)

\(= \frac{5x + 2}{x(x+1)}\)

דוגמה 10: \(\frac{x}{x-2} - \frac{2}{x+2}\)

מכנה משותף: \((x-2)(x+2)\)

\(= \frac{x(x+2) - 2(x-2)}{(x-2)(x+2)}\)

\(= \frac{x^2 + 2x - 2x + 4}{(x-2)(x+2)}\)

\(= \frac{x^2 + 4}{x^2 - 4}\)

📚 שבר מורכב

שבר מורכב = שבר שבמונה או במכנה שלו יש שבר

פתרון: כופלים מונה ומכנה במכנה המשותף של השברים הפנימיים

דוגמה 11: פשטו \(\frac{\frac{1}{x} + 1}{1 - \frac{1}{x}}\)

כופלים מונה ומכנה ב-x:

\(= \frac{(\frac{1}{x} + 1) \cdot x}{(1 - \frac{1}{x}) \cdot x}\)

\(= \frac{1 + x}{x - 1}\)

\(= \frac{x + 1}{x - 1}\)

💡 טיפים למבחן

תמיד: מצאו תחום הגדרה!

לפני צמצום: פרקו לגורמים

חיבור/חיסור: מכנה משותף!

📝 סיכום

תחום: מכנה ≠ 0 | צמצום: פירוק לגורמים

כפל: מונה×מונה | חילוק: הופכי

חיבור/חיסור: מכנה משותף!