分子有理化什麼意思

分子有理化是一種數學技巧,通常用於簡化分式或將其轉換為更易於處理的形式。在分式中,如果分子的次數(即變數的最高冪次)比分母的次數高,那麼這個分式被稱為「分子有理化」。分子有理化的目的是通過某種數學運算(通常是平方差公式、完全平方公式或立方和公式)將分子轉換為一個完全平方的形式,從而能夠通過平方根提取出分母中的相同項。

例如,考慮分式 (\frac{x^2+1}{x^2-1})。

為了有理化這個分式,我們可以將分子進行因式分解:

(x^2 + 1 = (x + i)(x - i)),

其中 (i) 是虛數單位。

然後,我們可以將分式寫成:

(\frac{(x + i)(x - i)}{x^2 - 1})。

現在,我們可以看到分母 (x^2 - 1) 可以寫成完全平方的形式:

(x^2 - 1 = (x - 1)(x + 1))。

因此,我們可以將分式進一步寫成:

(\frac{(x + i)(x - i)}{(x - 1)(x + 1)} = \frac{(x + i)}{(x - 1)} \cdot \frac{(x - i)}{(x + 1)})。

這樣,我們就將分子有理化了,得到了一個更易於處理的分式。在某些情況下,分子有理化可以簡化計算,或者使分式更容易進行後續的運算。