Przejdź do treści
Zdaj Matmę.BY KODILO
Wyrażenia algebraiczne · LEKCJA 4 Z 4

Przekształcanie wzorów

Usuwanie mianowników i wyznaczanie zmiennej

◷ 18 minPoziom: podstawowy7 kroków
ZANIM ZACZNIESZ

Co będziesz umieć po tej lekcji?

W tej lekcji nauczysz się wyznaczać literę ze wzoru, gdy występują ułamki. Będziesz usuwać mianowniki, pilnować kolejności działań i sprawdzać, przez co wolno dzielić.

Plan tej lekcji

Najpierw przećwiczysz przekształcanie prostych wzorów z jednym ułamkiem.

Potem nauczysz się usuwać mianowniki przez mnożenie obu stron równania.

Na końcu zobaczysz wzory, w których szukana litera występuje w mianowniku.

Na start

Przekształcanie wzoru to wykonywanie tych samych działań po obu stronach równania.

Przy ułamkach najczęściej zaczynasz od usunięcia mianownika.

Po tej lekcji:
  • Uczeń ma umieć przekształcać proste wzory z ułamkami i wyrażeniami wymiernymi, aby wyznaczyć wskazaną zmienną.
ZROZUM TEMAT

Wyjaśnienie krok po kroku

Każdy kolejny krok rozwija poprzedni. Po przykładach spróbuj rozwiązać pytania samodzielnie.

01WYJAŚNIENIE

Jeden ułamek: pomnóż przez mianownik

Jeśli zmienna jest w liczniku ułamka, zwykle wystarczy pomnożyć obie strony równania przez mianownik. To usuwa kreskę ułamkową.

Pokazać, że mnożenie obu stron przez mianownik usuwa ułamek.
Pokazać, że mnożenie obu stron przez mianownik usuwa ułamek.

v=stv=\frac{s}{t}

vt=svt=s

s=vts=vt

Przykład

Ze wzoru v=stv=\frac{s}{t} wyznacz ss.

Rozwiązanie

Chcemy pozbyć się mianownika tt. Mnożymy obie strony równania przez tt: vt=st⋅tvt=\frac{s}{t}\cdot t. Po prawej stronie skraca się tt. Otrzymujemy vt=svt=s. Zapisujemy wygodnie: s=vts=vt. Droga jest równa prędkości pomnożonej przez czas.

02WYJAŚNIENIE

Gdy szukana zmienna jest w mianowniku

Jeśli szukana litera jest w mianowniku, najpierw usuń mianownik przez mnożenie, a dopiero potem podziel przez to, co stoi przy szukanej literze. Jeśli a=0a=0, nie wolno wykonać tego dzielenia. Wtedy dla b=0b=0 pasuje każde x≠0x\ne0, a dla b≠0b\ne0 nie ma rozwiązania. Przy a≠0a\ne0 otrzymany wynik też musi spełniać pierwotny warunek x≠0x\ne0.

a=bxa=\frac{b}{x}

ax=bax=b

x=bax=\frac{b}{a}

Przykład

Ze wzoru a=bxa=\frac{b}{x} wyznacz xx.

Rozwiązanie

Zmienna xx jest w mianowniku, więc najpierw mnożymy obie strony przez xx. Otrzymujemy ax=bax=b. Chcemy zostawić samo xx, więc dzielimy obie strony przez aa. Dostajemy x=bax=\frac{b}{a}. Trzeba pamiętać, że x≠0x\neq 0 w pierwotnym wzorze oraz a≠0a\neq 0, jeśli dzielimy przez aa. Zmienna z mianownika może przejść do mnożenia, ale nie wolno jej po prostu „przerzucić” bez wykonania działania po obu stronach.

Wskazówka

Nie zapisuj z automatu x=abx=\frac{a}{b}. Po usunięciu mianownika dostajesz ax=bax=b, więc x=bax=\frac{b}{a}.

03WYJAŚNIENIE

Wzór z sumą w liczniku

Jeśli w liczniku jest suma, traktuj cały licznik jako jedną całość. Po usunięciu mianownika dopiero potem przenoś składniki.

y=x+32y=\frac{x+3}{2}

Przykład

Ze wzoru y=x+32y=\frac{x+3}{2} wyznacz xx.

Rozwiązanie

Mianownik to 22, więc mnożymy obie strony przez 22. Dostajemy 2y=x+32y=x+3. Chcemy zostawić samo xx, więc odejmujemy 33 od obu stron. Otrzymujemy x=2y−3x=2y-3. Najpierw usuwamy dzielenie przez 22, a dopiero potem pozbywamy się dodanej liczby 33.

Zapamiętaj

Kreska ułamkowa obejmuje cały licznik.

Nie odejmuj 33, zanim nie usuniesz mianownika, jeśli prowadzi to do chaosu w rachunku.

04WYJAŚNIENIE

Usuwanie dwóch mianowników

Gdy w równaniu są dwa ułamki, najlepiej pomnożyć obie strony przez wspólny mianownik. Wspólny mianownik powinien usuwać wszystkie kreski ułamkowe naraz.

Pokazać usuwanie dwóch mianowników przez pomnożenie obu stron przez wspólną liczbę.
Pokazać usuwanie dwóch mianowników przez pomnożenie obu stron przez wspólną liczbę.

x3=y5\frac{x}{3}=\frac{y}{5}

15⋅x3=15⋅y515\cdot\frac{x}{3}=15\cdot\frac{y}{5}

Przykład

Ze wzoru x3=y5\frac{x}{3}=\frac{y}{5} wyznacz xx.

Rozwiązanie

Wspólny mianownik dla 33 i 55 to 1515. Mnożymy obie strony równania przez 1515. Po lewej: 15⋅x3=5x15\cdot\frac{x}{3}=5x. Po prawej: 15⋅y5=3y15\cdot\frac{y}{5}=3y. Otrzymujemy 5x=3y5x=3y. Dzielimy przez 55: x=3y5x=\frac{3y}{5}. Mnożenie przez 1515 usuwa oba mianowniki i zostawia zwykłe równanie liniowe.

05WYJAŚNIENIE

Proporcja i mnożenie na krzyż

Proporcja to równość dwóch ułamków. Możesz usunąć mianowniki przez wspólny mianownik albo zapamiętać krótszą wersję: iloczyny na krzyż są równe.

ab=cd\frac{a}{b}=\frac{c}{d}

ad=bcad=bc

b≠0, d≠0b\neq 0,\ d\neq 0

Przykład

Ze wzoru x4=3p\frac{x}{4}=\frac{3}{p} wyznacz xx.

Rozwiązanie

Korzystamy z mnożenia na krzyż: xp=4⋅3xp=4\cdot 3. Otrzymujemy xp=12xp=12. Chcemy zostawić samo xx, więc dzielimy przez pp. Dostajemy x=12px=\frac{12}{p}. Warunek: p≠0p\neq 0, bo pp jest mianownikiem i dzielimy przez pp. W proporcji licznik jednej strony mnoży się przez mianownik drugiej strony.

Wskazówka

Delta radzi: mnożenie na krzyż działa tylko w równaniu dwóch ułamków, nie w sumie ułamków.

06WYJAŚNIENIE

Wzór, w którym trzeba zebrać szukaną zmienną

Czasem szukana litera pojawia się w kilku miejscach. Wtedy po usunięciu mianowników zbierz wszystkie wyrazy z tą literą po jednej stronie.

y=xx+1y=\frac{x}{x+1}

Przykład

Ze wzoru y=xx+1y=\frac{x}{x+1} wyznacz xx.

Rozwiązanie

Z pierwotnego mianownika mamy warunek x+1≠0x+1\neq 0, czyli x≠−1x\neq -1. Mnożymy obie strony przez x+1x+1: y(x+1)=xy(x+1)=x. Rozwijamy lewą stronę: yx+y=xyx+y=x. Przenosimy wyrazy z xx na jedną stronę: y=x−yxy=x-yx. Wyłączamy xx przed nawias: y=x(1−y)y=x(1-y). Dzielimy przez 1−y1-y: x=y1−yx=\frac{y}{1-y}, przy warunku y≠1y\neq 1. Gdy szukana zmienna występuje w mianowniku i liczniku po przekształceniu, trzeba ją zebrać we wspólny czynnik.

Wskazówka

Nie dziel przez wyrażenie, które może być zerem, bez dopisania warunku. W ostatnim kroku dzielimy przez 1−y1-y, więc musi być y≠1y\neq 1.

07WYJAŚNIENIE

Przekształcanie wzoru praktycznego

W zadaniach maturalnych wzór często opisuje zależność z fizyki, geometrii albo procentów. Technika jest ta sama: usuń mianownik i zostaw wskazaną literę.

Przykład

Ze wzoru R=UIR=\frac{U}{I} wyznacz II.

Rozwiązanie

Zmienna II jest w mianowniku, więc mnożymy obie strony przez II. Otrzymujemy RI=URI=U. Chcemy zostawić samo II, więc dzielimy obie strony przez RR. Dostajemy I=URI=\frac{U}{R}. Warunki: I≠0I\neq 0 w pierwotnym wzorze oraz R≠0R\neq 0, jeśli dzielimy przez RR. Przekształcenie nie zależy od znaczenia liter. Liczy się to, gdzie dana litera stoi we wzorze.

Zapamiętaj

Najpierw usuń mianownik.

Potem wykonuj zwykłe działania odwrotne: odejmowanie, dzielenie, wyłączanie przed nawias.

SPRAWDŹ SIĘ

Teraz Twoja kolej

Wybierz odpowiedź w myślach lub na kartce, a potem rozwiń rozwiązanie.

PYTANIE 01

Ze wzoru v=stv=\frac{s}{t} wyznaczono tt. Poprawny wynik to:

Ze wzoru v=stv=\frac{s}{t} wyznaczono tt. Poprawny wynik to: Przyjmij t≠0t\ne0 i v≠0v\ne0.

A

t=vst=vs

B

t=svt=\frac{s}{v}

C

t=vst=\frac{v}{s}

D

t=s−vt=s-v

Sprawdź odpowiedź
Poprawna odpowiedź: B

t=svt=\frac{s}{v}

Mnożymy przez tt: vt=svt=s. Następnie dzielimy przez vv, więc t=svt=\frac{s}{v}.

PYTANIE 02

Ze wzoru y=x−43y=\frac{x-4}{3} wyznacz xx.

A

x=3y+4x=3y+4

B

x=3y−4x=3y-4

C

x=y+43x=\frac{y+4}{3}

D

x=y+12x=y+12

Sprawdź odpowiedź
Poprawna odpowiedź: A

x=3y+4x=3y+4

Mnożymy przez 33: 3y=x−43y=x-4. Dodajemy 44: x=3y+4x=3y+4.

PYTANIE 03

Z proporcji x6=52\frac{x}{6}=\frac{5}{2} wynika, że:

A

x=15x=15

B

x=512x=\frac{5}{12}

C

x=30x=30

D

x=3x=3

Sprawdź odpowiedź
Poprawna odpowiedź: A

x=15x=15

Mnożymy na krzyż: 2x=6⋅5=302x=6\cdot 5=30, więc x=15x=15.

PYTANIE 04

Ze wzoru a=bca=\frac{b}{c} wyznaczono cc. Poprawny wynik to:

Ze wzoru a=bca=\frac{b}{c} wyznaczono cc. Poprawny wynik to: Przyjmij c≠0c\ne0 i a≠0a\ne0.

A

c=abc=\frac{a}{b}

B

c=abc=ab

C

c=bac=\frac{b}{a}

D

c=a−bc=a-b

Sprawdź odpowiedź
Poprawna odpowiedź: C

c=bac=\frac{b}{a}

Mnożymy przez cc: ac=bac=b. Dzielimy przez aa, więc c=bac=\frac{b}{a}.

NA KONIEC

Co zapamiętać z przekształcania wzorów?

Przekształcanie wzorów polega na wykonywaniu tych samych działań po obu stronach równania. Przy ułamkach najczęściej najpierw mnożysz przez mianownik, żeby usunąć kreskę ułamkową. W proporcji możesz użyć mnożenia na krzyż. Jeśli szukana litera pojawia się w kilku miejscach, zbierz ją po jednej stronie i wyłącz przed nawias. Przy dzieleniu przez wyrażenie z literą zapisuj warunek, że to wyrażenie nie może być zerem.