Вернуться к содержанию учебника
Если числитель обыкновенной дроби возвести в квадрат, а знаменатель уменьшить на 1, то получится дробь, равная 2. Если же числитель дроби уменьшить на 1, а знаменатель увеличить на 1, то получится дробь, равная \(\dfrac{1}{4}\). Найдите эту дробь.
Вспомните:
Обозначим числитель дроби \(x\), а знаменатель — \(y\).
Составим систему уравнений:
\(\begin{cases} \dfrac{x^2}{y-1}=2, /\times(y-1)\\[8pt] \dfrac{x-1}{y+1}=\dfrac{1}{4} /\times4(y+1)\end{cases}\)
ОДЗ: \(y\ne1\), \(y \ne-1\)
\(\begin{cases} x^2=2(y-1), \\ 4(x-1)=y+1\end{cases}\)
\(\begin{cases} x^2=2y-2, \\ 4x-4=y+1\end{cases}\)
\(\begin{cases} x^2=2(4x-5)-2, \\ y = 4x-5\end{cases}\)
\(x^2=2(4x-5)-2\)
\(x^2=8x-10-2\)
\(x^2=8x-12\)
\(x^2-8x+12=0\)
\(D=(-8)^2-4\cdot1\cdot12=\)
\(=64-48=16 > 0\) - два корня.
\(x_1=\dfrac{8+4}{2\cdot1}=\dfrac{12}{2}=6\).
\(x_2=\dfrac{8-4}{2}=\dfrac{4}{2}=2\).
Если \(x = 6\), то
\(y = 4\cdot6-5 =24 - 5 = 19\).
Если \(x=2\), то
\(y=4\cdot2-5 = 8 - 5=3\).
Ответ: \(\dfrac{2}{3}\) или \(\dfrac{6}{19}\).
Пояснения:
Так как речь идёт об обыкновенной дроби, удобно ввести обозначения: \(x\) — числитель, \(y\) — знаменатель. Это позволяет строго записать условия задачи в виде уравнений.
Первое условие переводится в уравнение \(\dfrac{x^2}{y-1}=2\), а второе — в уравнение \(\dfrac{x-1}{y+1}=\dfrac{1}{4}\). Из этих уравнений составляем систему, которую решаем способом подстановки, учитывая то, что знаменатели уравнений должны быть отличны от нуля (ОДЗ).
Каждое дробное уравнение приводится к целому виду умножением на общий знаменатель дробей, входящих в уравнение. Из второго уравнения удобно выразить \(y\) через \(x\), так как получается линейное выражение. После подстановки в первое уравнение получаем квадратное уравнение относительно \(x\).
Квадратное уравнение
\(ax^2 + bx + c = 0\)
решаем через дискриминант
\(D = b^2 - 4ac\).
Если \(D > 0\), то уравнение имеет два корня:
\(x_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt D}{2a}\).
Для каждого значения \(x\), находим соответствующее значение \(y\).
Обе найденные дроби удовлетворяют исходным условиям, поэтому возможны два ответа: \(\dfrac{2}{3}\) и \(\dfrac{6}{19}\).
Вернуться к содержанию учебника