Рациональное выражение

Рациональное выражение — это выражение, представляющее собой частное двух многочленов: числителя и знаменателя. Общая форма такого выражения записывается как p(x)q(x)\frac{p(x)}{q(x)}. Подразумевается, что знаменатель не обращается в ноль, поэтому область допустимых значений (область определения) определяется условием, при котором многочлен в знаменателе принимает ненулевое значение. При преобразованиях и упрощениях важно не забывать исключать из области определения те значения, при которых исходный знаменатель равен нулю (например, x1x\neq 1).

Рациональные выражения широко используются в алгебре и анализе: при решении уравнений и неравенств, при исследовании свойств функций (асимптотики, непрерывности), а также в задачах моделирования физических и экономических процессов. С арифметической точки зрения с рациональными выражениями работают так же, как с дробями: их можно складывать и вычитать приведение к общему знаменателю, умножать и делить с последующим сокращением общих множителей. На рисунке показан стиль записи и типичная форма графика рациональной функции: {IMAGE_0}.

Пример 1. Упрощение за счёт разложения на множители: x21x1\frac{x^2-1}{x-1} = x+1x+1 при x1x\neq 1.

Пример 2. Сокращение одночлена: 2x3x2\frac{2x}{3x^2} = 23x\frac{2}{3x} (при x1x\neq 1, если это условие требуется для исходного выражения).

Пример 3. Умножение рациональных выражений с последующим сокращением общих множителей: xx+2x+23\frac{x}{x+2}\cdot\frac{x+2}{3} = x3\frac{x}{3}, при этом следует помнить исключение x2x\neq -2 из области определения.