Matematică Clasa a VII-a

25. Raționalizarea numitorului.

Lecție susținută de prof. Alexandra Pavel

Știi momentul acela când ajungi la un rezultat cu o fracție și numitorul e ceva de genul 5\sqrt{5} sau 232\sqrt{3}? Arată… neîngrijit. Și nu e doar o chestie estetică — în matematică, forma standard cere ca numitorul să fie număr rațional, fără radicali. Tocmai asta rezolvă raționalizarea numitorului: o tehnică elegantă prin care transformi o fracție „urâtă” într-una cu numitor întreg, fără să îi schimbi valoarea. Lecția video de azi îți arată pas cu pas cum funcționează metoda, când o aplici și ce trucuri fac calculul rapid. Vei vedea că nu e nimic de temut — totul se bazează pe o proprietate pe care deja o cunoști: aa=a\sqrt{a} \cdot \sqrt{a} = a.

Ce vei învăța în această lecție

  • Vei înțelege de ce un numitor cu radical se consideră formă nesimplificată și când este obligatoriu să raționalizezi.
  • Vei ști să raționalizezi fracții cu numitor de tip a\sqrt{a} înmulțind atât numărătorul cât și numitorul cu acel radical.
  • Vei ști să aplici formula conjugatei pentru fracții cu numitor de tip a+ba + \sqrt{b} sau ab\sqrt{a} – \sqrt{b}.
  • Vei exersa simplificarea rezultatului după raționalizare, astfel încât răspunsul final să fie complet redus.

Exemplu rezolvat

Enunț

Calculează și aduce la forma simplificată expresia 633\dfrac{6}{3 – \sqrt{3}}, raționalizând numitorul.

Rezolvare

Înmulțim numărătorul și numitorul cu conjugata numitorului, apoi simplificăm:

633=6(3+3)(33)(3+3)\frac{6}{3 – \sqrt{3}} = \frac{6 \cdot (3 + \sqrt{3})}{(3 – \sqrt{3})(3 + \sqrt{3})}
(33)(3+3)=32(3)2=93=6(3 – \sqrt{3})(3 + \sqrt{3}) = 3^2 – (\sqrt{3})^2 = 9 – 3 = 6
6(3+3)6=3+3\frac{6(3 + \sqrt{3})}{6} = 3 + \sqrt{3}
Rezultat: 3+3\text{Rezultat: } 3 + \sqrt{3}

Explicație

Trucul esențial: conjugata lui 333 – \sqrt{3} este 3+33 + \sqrt{3}. Produsul lor folosește formula (ab)(a+b)=a2b2(a-b)(a+b) = a^2 – b^2, care elimină complet radicalul din numitor. Fracția nu s-a schimbat ca valoare — am înmulțit cu 66=1\frac{6}{6} = 1. Iar la final, 66 se simplifică frumos cu 66 din numărător.

Idei cheie de reținut

  • Dacă numitorul este a\sqrt{a}, înmulțești fracția (sus și jos) cu a\sqrt{a} și obții numitorul aa — un număr rațional.
  • Dacă numitorul este de forma a±ba \pm \sqrt{b}, folosești conjugata aba \mp \sqrt{b} și formula diferenței de pătrate pentru a elimina radicalul.
  • Valoarea fracției nu se schimbă prin raționalizare — înmulțești cu o formă a lui 11, deci totul e corect matematic.

Întrebări frecvente

De ce nu pot lăsa radicalul la numitor? Pare același număr…

Matematic, valoarea e aceeași, ai dreptate. Dar forma standard în matematică cere numitor rațional — exact cum o fracție nesimplificată, deși corectă, nu e „gata”. La examene și teze, un numitor cu radical neraționalizat poate însemna punctaj parțial sau zero pe ultima linie. E o convenție pe care o respecți ca să comunici corect rezultatul.

Cum știu ce conjugată să aleg dacă numitorul are doi termeni?

Simplu: schimbi doar semnul dintre termeni. Conjugata lui a+ba + \sqrt{b} este aba – \sqrt{b}, și invers. Produsul celor două folosește mereu formula (a+b)(ab)=a2b2(a+b)(a-b) = a^2 – b^2, care face radicalul să dispară. Dacă ai doi radicali, gen a+b\sqrt{a} + \sqrt{b}, conjugata este ab\sqrt{a} – \sqrt{b} — același principiu.

Ce greșeală fac cei mai mulți elevi la raționalizare?

Înmulțesc doar numărătorul cu conjugata și uită să înmulțească și numitorul — sau invers. Asta schimbă valoarea fracției, ceea ce e greșit. O altă capcană: nu simplifică fracția după raționalizare și lasă un factor comun neelminat. Verifică mereu dacă numărătorul și numitorul au un divizor comun după ce ai eliminat radicalul.

Citește și articolul: Raționalizarea numitorului — exemple rezolvate — teorie, exemple și greșeli frecvente.