Mục lục bài họcĐang ở d02-b2
← IGCSE Mathematics
0/27 bài đã học xong
Chương 2 · Algebra and graphs · Bài 2/3 của chương · bài 5/27 của IGCSE Mathematics

Algebraic fractions and changing the subject

Phân thức đại số và đổi vế công thức
← Mục lục bài học
Lý thuyết · English

Simplifying algebraic fractions

You may only cancel a factor, never a term. Factorise the top and the bottom completely first:

$$\frac{x^{2}-9}{x^{2}+x-12}=\frac{(x-3)(x+3)}{(x-3)(x+4)}=\frac{x+3}{x+4}$$

Cancelling the $x^{2}$ in the original expression is meaningless, because $x^{2}$ is not a factor of either line.

Adding fractions with algebraic denominators

The common denominator is the product of the distinct factors, not the product of the two denominators written down blindly.

$$\frac{3}{x-2}-\frac{2}{x+1}=\frac{3(x+1)-2(x-2)}{(x-2)(x+1)}=\frac{x+7}{(x-2)(x+1)}$$

Changing the subject when the new subject appears twice

This is the hardest routine in the topic, and it always follows the same four steps:

  1. clear all fractions by multiplying through;
  2. expand the brackets;
  3. collect every term containing the new subject on one side, everything else on the other;
  4. factorise out the new subject and divide.

Step 3 is where marks are lost: a single term left on the wrong side makes step 4 impossible.

Giải thích tiếng Việt

Rút gọn phân thức: chỉ được rút nhân tử, không bao giờ rút hạng tử. Phân tích cả tử và mẫu thành nhân tử trước:

$$\frac{x^{2}-9}{x^{2}+x-12}=\frac{(x-3)(x+3)}{(x-3)(x+4)}=\frac{x+3}{x+4}$$

Gạch $x^{2}$ ở biểu thức ban đầu là vô nghĩa, vì $x^{2}$ không phải nhân tử của dòng nào cả. Đây là lỗi cơ bản nhưng vẫn xuất hiện đều đặn ở Paper 4.

Cộng trừ phân thức. Mẫu chung là tích các nhân tử khác nhau, không phải cứ nhân bừa hai mẫu:

$$\frac{3}{x-2}-\frac{2}{x+1}=\frac{3(x+1)-2(x-2)}{(x-2)(x+1)}=\frac{x+7}{(x-2)(x+1)}$$

Chú ý dấu trừ phân phối vào cả hai hạng tử của tử thứ hai: $-2(x-2)=-2x+4$, không phải $-2x-4$.

Đổi vế khi ẩn mới xuất hiện hai lần. Đây là quy trình khó nhất của chương, và lúc nào cũng đúng bốn bước:

  1. khử hết mẫu bằng cách nhân chéo;
  2. khai triển ngoặc;
  3. gom mọi hạng tử chứa ẩn mới về một vế, phần còn lại sang vế kia;
  4. đặt ẩn mới làm nhân tử chung rồi chia.

Bước 3 là chỗ mất điểm: sót một hạng tử ở nhầm vế thì bước 4 không thực hiện được, và bài làm sẽ tắc chứ không sai — nhiều thí sinh ngồi lại làm từ đầu, mất thời gian của cả câu sau.

1. Nhân chéo, khử mẫu 2. Khai triển ngoặc 3. Gom x về một vế 4. Đặt x làm nhân tử bước mất điểm: sót một hạng tử ở nhầm vế thì bước 4 không làm được Đổi vế khi ẩn mới xuất hiện hai lần
Bốn bước này áp dụng nguyên si cho mọi công thức vật lý, tài chính hay hình học có ẩn ở cả tử lẫn mẫu — không cần nhớ riêng cho từng dạng.
Ví dụ — đổi vế khi ẩn xuất hiện hai lần

Cho $y=\dfrac{2x+3}{x-1}$. Viết $x$ theo $y$.

Giải.

Bước 1 — khử mẫu.

$$y(x-1)=2x+3$$

Bước 2 — khai triển.

$$xy-y=2x+3$$

Bước 3 — gom mọi hạng tử chứa $x$ về một vế. Có hai hạng tử như vậy: $xy$ và $2x$.

$$xy-2x=y+3$$

Bước 4 — đặt $x$ làm nhân tử chung rồi chia.

$$x(y-2)=y+3\;\Longrightarrow\;x=\frac{y+3}{y-2}$$

Kiểm nhanh. Thay $x=4$ vào công thức gốc: $y=\dfrac{11}{3}$. Thay ngược $y=\dfrac{11}{3}$ vào kết quả: $x=\dfrac{11/3+3}{11/3-2}=\dfrac{20/3}{5/3}=4$ ✓. Một phép kiểm bằng số cụ thể như thế mất chưa tới ba mươi giây và bắt được gần như mọi lỗi dấu.

Ví dụ — rút gọn rồi mới thay số

Rút gọn $\dfrac{2x^{2}-8}{x^{2}+4x+4}\div\dfrac{x-2}{x+2}$.

Giải.

Bước 1 — phân tích mọi thứ trước khi động vào phép chia.

$$2x^{2}-8=2(x^{2}-4)=2(x-2)(x+2),\qquad x^{2}+4x+4=(x+2)^{2}$$

Bước 2 — chia phân thức là nhân với nghịch đảo.

$$\frac{2(x-2)(x+2)}{(x+2)^{2}}\times\frac{x+2}{x-2}$$

Bước 3 — rút các nhân tử chung. Rút $(x-2)$ một lần, rút $(x+2)$ hai lần:

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

Kết quả là hằng số $2$ — một đáp số trông “quá gọn” khiến nhiều người nghi mình làm sai và quay lại sửa. Không cần: đó chính là điều đề muốn cho thấy, rằng hai phân thức bù trừ hết cho nhau. Điều kiện xác định là $x\ne 2$ và $x\ne -2$; đề Cambridge ở mức 0580 không đòi ghi, nhưng ghi thêm không bị trừ.

Bẫy hay mất điểm — Gạch hạng tử thay vì gạch nhân tử. Nhìn $\dfrac{x^{2}-9}{x^{2}+x-12}$, tay tự gạch hai chữ $x^{2}$ rồi viết $\dfrac{-9}{x-12}$. Phép “rút gọn” này sai hoàn toàn nhưng trông giống hệt thao tác rút gọn hợp lệ, và kết quả vẫn là một phân thức nên không có gì gợn. Thử số là cách bắt: với $x=0$, biểu thức gốc bằng $\dfrac{-9}{-12}=0{,}75$ còn biểu thức “rút gọn” bằng $\dfrac{-9}{-12}=0{,}75$ — trùng nhau, nên phải thử số khác: với $x=1$, gốc bằng $\dfrac{-8}{-10}=0{,}8$ còn bản sai bằng $\dfrac{-9}{-11}=0{,}818$. Quy tắc gọn hơn thử số: chưa phân tích thành nhân tử thì chưa được gạch gì cả.
Phải nhớ — Phân thức đại số chỉ có một luật: phân tích thành nhân tử trước, rút sau. Đổi vế công thức chỉ có một quy trình: khử mẫu, khai triển, gom, đặt nhân tử chung. Cả hai đều là thao tác máy móc — mất điểm ở đây gần như luôn là mất vì làm tắt, không phải vì không hiểu.

Đọc xong rồi — làm thử ngay

Bài tập của chương Algebra and graphs gồm 14 câu trắc nghiệm và 4 đề tự luận. Đáp án hiện ngay khi chọn, miễn phí.

Làm bài tập chương →