Сокращение дроби

Сокращение дроби — это стандартная операция, при которой числитель и знаменатель дроби делятся на одно и то же натуральное число, не равное единице, чтобы получить дробь, равную исходной, но с меньшими по величине числом и знаменателем. Такой процесс позволяет представить дробь в простейшем виде и не изменяет её числового значения. Формально исходную дробь можно записать как ab\dfrac{a}{b}, а после деления на общий делитель g получить эквивалентное представление ab=a/gb/g\dfrac{a}{b}=\dfrac{a/g}{b/g}, где g — наибольший общий делитель числителя и знаменателя (g=gcd(a,b)g=\gcd(a,b)).

Сокращение широко используется для упрощения вычислений, сравнения дробей и приведения результата в канонический вид перед дальнейшей работой с выражениями. Практические способы сокращения включают деление на явные общие множители, разложение чисел на простые множители или применение алгоритма Евклида для нахождения наибольшего общего делителя. Важное свойство: после сокращения в простейший вид числитель и знаменатель становятся взаимно простыми — их наибольший общий делитель равен единице (a=ag,b=bg,gcd(a,b)=1a''=\dfrac{a}{g},\qquad b''=\dfrac{b}{g},\quad \gcd(a'',b'')=1). Это гарантирует, что дробь больше нельзя сократить без изменения её значения.

Пример. Возьмём дробь 812\dfrac{8}{12}. Найдём её наибольший общий делитель: gcd(8,12)=4\gcd(8,12)=4. Разделив числитель и знаменатель на этот делитель, получим сокращённую дробь 23\dfrac{2}{3}. Обратите внимание, что значение дроби осталось прежним, но запись стала более удобной для вычислений и сравнения с другими дробями.