BELAJAR SESUAI KEMAMPUAN

Pecahan Aljabar: Penyederhanaan dan Persamaan

Diterbitkan pada

Pecahan aljabar adalah hasil bagi dua ekspresi yang memuat variabel, misalnya (x² − 1)/(x − 1). Sebelum menyederhanakan atau menyelesaikan persamaan, catat nilai x yang membuat penyebut awal bernilai nol. Nilai tersebut tetap dikecualikan walaupun faktornya kemudian dicoret. Aturan utamanya: coret faktor yang dikalikan, bukan suku yang dipisahkan oleh penjumlahan atau pengurangan.

Menyederhanakan sambil mempertahankan batas domain

Pada (x² − 4)/(x − 2), penyebut awal membuat x = 2 terlarang. Faktorkan pembilang: x² − 4 = (x − 2)(x + 2). Untuk x ≠ 2, faktor x − 2 muncul di pembilang dan penyebut, sehingga bentuknya menyederhana menjadi x + 2. Hasil lengkapnya adalah x + 2 dengan syarat x ≠ 2.

Jika x = 2 dimasukkan ke rumus x + 2, hasilnya 4, tetapi pecahan semula pada x = 2 berbentuk 0/0 dan tidak terdefinisi. Penyederhanaan tidak mengubah nilai yang dilarang oleh ekspresi awal.

Ekspresi awal Nilai yang dikecualikan penyebut awal Bentuk setelah disederhanakan
(x² − 4)/(x − 2) x = 2 x + 2, dengan x ≠ 2
(x + 1)/(x² − 1) x = 1 dan x = −1 1/(x − 1), dengan x ≠ 1 dan x ≠ −1
1/x − 1/x x = 0 0, dengan x ≠ 0

Pada baris kedua, x² − 1 = (x − 1)(x + 1). Faktor x + 1 dapat dicoret, tetapi x = −1 tetap terlarang, begitu pula x = 1 dari faktor penyebut yang tersisa. Pada baris ketiga, hasilnya nol untuk setiap nilai yang diizinkan, namun ekspresi awal tetap tidak terdefinisi saat x = 0. Penyederhanaan pecahan aljabar mempertahankan batasan dari penyebut awal.

Mengapa suku dalam penjumlahan tidak dapat dicoret?

Perkalian: faktor persekutuan (x² − 4)/(x − 2) = [(x − 2)(x + 2)]/(x − 2) = x + 2

Hanya untuk x ≠ 2. Faktor x − 2 mengalikan seluruh pembilang.

Penjumlahan: bagi setiap suku (x + 2)/x = x/x + 2/x = 1 + 2/x

Untuk x ≠ 0, penyebut membagi kedua suku.

Keliru: menyederhanakannya menjadi 2. Jika x = 3, (3 + 2)/3 = 5/3 ≠ 2.

Coret faktor secara utuh dan pertahankan batasannya.

Sebaliknya, pada x(x + 2)/x, x adalah faktor yang mengalikan seluruh pembilang. Faktor itu dapat dicoret untuk x ≠ 0, sehingga hasilnya x + 2 dengan syarat x ≠ 0.

Menjumlahkan pecahan aljabar

Untuk 1/x + 1/(x + 1), catat terlebih dahulu x ≠ 0 dan x ≠ −1. Penyebut bersama adalah x(x + 1):

1/x + 1/(x + 1) = (x + 1)/[x(x + 1)] + x/[x(x + 1)] = (2x + 1)/[x(x + 1)].

Kedua batas awal tetap berlaku. Jangan menjumlahkan penyebutnya, dan jangan menghapus faktor x atau x + 1 dari salah satu suku saja. Pemeriksaan dengan x = 1 menghasilkan 1 + 1/2 = 3/2; bentuk gabungan juga memberi 3/(1 × 2) = 3/2.

Menyelesaikan persamaan dan memeriksa calon solusi

Selesaikan (x² − 1)/(x − 1) = 2. Penyebut awal mengharuskan x ≠ 1. Untuk nilai yang diizinkan, pembilang dapat difaktorkan dan persamaannya menjadi x + 1 = 2, sehingga calon solusi adalah x = 1. Namun, nilai itu terlarang pada persamaan awal. Persamaan tersebut tidak memiliki solusi.

Bandingkan dengan 1/x = 1/2. Di sini x ≠ 0. Kalikan kedua sisi dengan 2x untuk memperoleh 2 = x; calon x = 2 diizinkan dan memenuhi persamaan awal. Periksa setiap calon pada ekspresi semula, terutama setelah mengalikan dengan ekspresi yang mungkin bernilai nol. Persamaan pecahan menguji calon solusi terhadap penyebut awal.

Contoh lain dengan batasan

  1. Mencoret faktor linear: (x² − 4)/(x − 2) = x + 2 untuk x ≠ 2. Pada x = 3, kedua bentuk memberi 5; x = 2 tetap dikecualikan.
  2. Mempertahankan nilai nol terlarang: 1/x − 1/x = 0 untuk x ≠ 0. Menulis hanya “0 untuk setiap x” keliru karena menambahkan x = 0 ke domain.
  3. Menggabungkan dua penyebut: 1/x + 1/(x + 1) = (2x + 1)/[x(x + 1)] untuk x ≠ 0, −1. Pada x = 1, kedua bentuk bernilai 3/2.
  4. Memecah pecahan rasional: 1/[x(x + 1)] = 1/x − 1/(x + 1), dengan x ≠ 0 dan x ≠ −1. Menggabungkan kembali ruas kanan menghasilkan [x + 1 − x]/[x(x + 1)]. Uraian pecahan parsial menangani pemecahan seperti ini dengan faktor penyebut yang dimasukkan secara eksplisit.

Kesalahan yang perlu dihindari

Pertahankan domain awal pada setiap langkah

Sebelum memfaktorkan, catat semua nilai yang membuat penyebut awal bernilai nol. Pengecualian ini termasuk dalam domain awal dan tetap berlaku meskipun suatu faktor dicoret. Karena itu, (x²−1)/(x−1) disederhanakan menjadi x+1 hanya jika x bukan 1. Untuk x=1, bentuk awal menghasilkan 0/0 dan tidak terdefinisi.

Pengurangan juga dapat mempertahankan batasan meskipun hasilnya tampak sederhana: 1/x − 1/x = 0, tetapi kesetaraan itu hanya berlaku untuk x bukan 0. Penyederhanaan tidak memperluas masukan yang diizinkan. Saat menyelesaikan persamaan, menghilangkan penyebut menghasilkan kandidat; substitusikan setiap kandidat ke persamaan awal dan tolak nilai yang membuat penyebut awal menjadi nol.

Garis y=x+1 memiliki lubang di (1,2) karena pecahan awal tidak terdefinisi saat x=1.
Grafik (x²−1)/(x−1): sama dengan y=x+1 kecuali titik terbuka (1,2). Faktor hanya dapat dicoret jika x bukan 1; titik garis pada x=1 berada di luar domain awal. 12y = x + 1(1, 2) dikecualikan
Faktor x−1 saling menghapus, tetapi x+1 tetap; syarat x bukan 1 tetap berlaku.
Coret faktor yang sama, bukan suku dalam penjumlahan. Pembilang difaktorkan menjadi (x−1)(x+1) dan penyebut menjadi x−1; faktor yang sama dicoret dengan mempertahankan syarat awal x bukan 1. (x² − 1)/(x − 1)x − 1x + 1x − 1= x + 1x ≠ 1
Setiap kandidat diperiksa pada persamaan awal: x=2 diterima; x=1 ditolak karena membuat penyebut nol.
Saring kandidat dengan domain awal. Untuk 1/x=1/2, x=2 sah. Untuk (x²−1)/(x−1)=2, kandidat x=1 berada di luar domain dan ditolak. 1/x = 1/2(x²−1)/(x−1) = 2kandidat: x=2kandidat: x=1x=2 sahx=1 dikecualikan1/2 = 1/2x − 1 = 0

Contoh dengan pemeriksaan kandidat

  1. Faktor yang sama: (x²−1)/(x−1) = ((x−1)(x+1))/(x−1) = x+1, untuk x bukan 1.
  2. Ekspresi nol: 1/x − 1/x = 0 untuk x bukan 0; x=0 tetap tidak sah walaupun hasil sederhananya 0.
  3. Persamaan yang sah: 1/x = 1/2 menghasilkan kandidat x=2; substitusi ke persamaan awal memastikan 1/2 = 1/2.
  4. Kandidat yang dikecualikan: (x²−1)/(x−1)=2 disederhanakan menjadi x+1=2 jika x bukan 1. Satu-satunya kandidat adalah x=1 dan nilai itu dikecualikan, jadi persamaan tidak memiliki solusi.

Perangkat aljabar di situs ini menangani satu variabel dan koefisien rasional dalam batas yang dinyatakan: penyederhanaan mendukung polinom hingga derajat 8; penyelesaian persamaan mendukung penyebut hingga derajat 8 dan pembilang setelah penyebut dihilangkan dengan derajat paling tinggi 2. Perangkat ini bukan penyelesai sistem multivariabel atau polinom umum. Masukan di luar batas harus dinyatakan tidak didukung.

Bacaan terkait: pecahan berlanjut dan pecahan Mesir.

Pertanyaan umum

Mengapa x = 2 tetap terlarang setelah faktor x − 2 dicoret?

Pada (x² − 4)/(x − 2), penyebut awal nol ketika x = 2. Pencoretan hanya sah untuk x − 2 bukan nol. Karena itu hasil lengkapnya x + 2 dengan syarat x ≠ 2; bentuk sederhana tidak menghapus batas awal.

Mengapa hasil konstan nol dapat tetap mempunyai batas domain?

Ekspresi 1/x − 1/x bernilai nol hanya jika kedua pecahan awal terdefinisi, yaitu x ≠ 0. Konstanta nol tanpa syarat mempunyai domain lebih luas. Jadi penyederhanaan yang setara harus menuliskan nol beserta pengecualian x = 0.

Mengapa x tidak dapat dicoret dalam pecahan aljabar (x + 2)/x?

Huruf x pada pembilang merupakan suku penjumlahan, bukan faktor seluruh pembilang. Pada x = 1, pecahan bernilai tiga, bukan dua. Bentuk yang sah ialah 1 + 2/x dengan x ≠ 0; pencoretan berlaku untuk faktor yang dikalikan.

Bagaimana menentukan faktor yang boleh dicoret pada pecahan aljabar?

Faktorkan seluruh pembilang serta penyebut, lalu coret hanya faktor bersama yang bukan nol pada domain awal. Contohnya, (2x + 4)/(2x) = 2(x + 2)/(2x) menjadi (x + 2)/x dengan x ≠ 0. Faktor x dalam suku x + 2 tidak boleh dicoret.

Apa penyebut bersama untuk menjumlahkan 1/x dan 1/(x + 1)?

Gunakan x(x + 1), dengan x ≠ 0 dan x ≠ −1. Jumlahnya menjadi (x + 1 + x)/(x(x + 1)) = (2x + 1)/(x(x + 1)). Pada x = 1, kedua bentuk menghasilkan 3/2, sesuai pemeriksaan.

Batas tambahan apa yang muncul ketika membagi pecahan aljabar?

Selain melarang penyebut awal nol, larang juga nilai yang membuat seluruh pembagi nol. Pada (1/x) ÷ ((x − 2)/3), hasilnya 3/(x(x − 2)). Nilai x = 0 dilarang oleh pecahan pertama dan x = 2 oleh pembagi nol.

Apakah substitusi satu nilai membuktikan identitas pecahan aljabar?

Tidak. Satu nilai yang diizinkan dapat mendeteksi kesalahan, tetapi tidak membuktikan kesetaraan untuk seluruh domain. Pada x = 3, (x² − 4)/(x − 2) dan x + 2 sama-sama lima; pembuktian lengkap memakai pemfaktoran dan syarat x ≠ 2.

Apa yang dimaksud calon solusi terlarang dalam persamaan pecahan aljabar?

Calon itu memenuhi persamaan hasil ubahan tetapi membuat penyebut awal nol. Pada (x² − 1)/(x − 1) = 2, bentuk x + 1 = 2 memberi x = 1. Karena x = 1 terlarang, persamaan awal tidak mempunyai solusi.

Mengapa calon solusi diperiksa pada persamaan pecahan yang asli?

Persamaan asli memuat penyebut serta batas domain yang harus dipenuhi. Bentuk sederhana dapat tampak sah pada nilai terlarang. Periksa penyebut awal dahulu, lalu substitusi calon pada kedua ruas; kesamaan numerik tanpa domain yang sah bukan solusi.

Apa perbedaan pecahan parsial dan mencoret faktor bersama?

Pecahan parsial mengubah satu hasil bagi menjadi jumlah pecahan terkait faktor penyebut. Contohnya, 1/(x(x + 1)) = 1/x − 1/(x + 1), dengan x ≠ 0 dan x ≠ −1. Pencoretan justru menghapus faktor bersama sambil mempertahankan domain awal.

Langkah berikutnya

Menyederhanakan Pecahan Aljabar Kalkulator penyederhanaan pecahan aljabar dalam x dengan hasil eksak dan syarat domain awal.
Laporkan kesalahanCara kami menangani koreksi

Gunakan kalkulator pecahan

KALKULATOR SELALU SIAP DIGUNAKAN

Simpan kalkulator

Buka menu browser lalu pilih “Instal aplikasi” atau “Tambahkan ke Layar Utama”. Kamu juga bisa menandai halaman ini.