Коротко: дробь — это запись деления.
\[
\frac{a}{b}=a:b,\qquad b\ne 0
\]
Число сверху — числитель, снизу — знаменатель. Все действия с дробями удобно понимать через два главных правила: дробь — это деление и числитель и знаменатель можно умножить или разделить на одно и то же не равное нулю число.
1. Основное свойство дроби
\[ \frac{a}{b}=\frac{a\cdot c}{b\cdot c} \]
Например:
\[ \frac{2}{3}=\frac{2\cdot4}{3\cdot4}=\frac{8}{12} \]
Дробь не изменилась, просто записали её по-другому.
2. Сокращение дробей
Сокращать можно только множители, а не слагаемые. Сначала раскладываем числитель и знаменатель на множители:
\[ \frac{6x^2}{9x} = \frac{2\cdot3\cdot x\cdot x}{3\cdot3\cdot x} = \frac{2x}{3},\qquad x\ne0 \]
А вот так делать нельзя:
\[ \frac{x+2}{2}\ne x+1 \]
Потому что \(x+2\) — это сумма, а не произведение.
3. Сложение и вычитание
Если знаменатели одинаковые:
\[ \frac{a}{c}+\frac{b}{c}=\frac{a+b}{c} \]
Если разные — приводим к общему знаменателю:
\[ \frac{1}{x}+\frac{1}{y} = \frac{y}{xy}+\frac{x}{xy} = \frac{x+y}{xy} \]
Числовой пример:
\[ \frac{2}{3}+\frac{1}{4} = \frac{8}{12}+\frac{3}{12} = \frac{11}{12} \]
4. Умножение и деление
Умножение:
\[ \frac{a}{b}\cdot\frac{c}{d}=\frac{ac}{bd} \]
Деление — это умножение на обратную дробь:
\[ \frac{a}{b}:\frac{c}{d} = \frac{a}{b}\cdot\frac{d}{c} = \frac{ad}{bc} \]
Например:
\[ \frac{2}{3}:\frac{4}{5} = \frac{2}{3}\cdot\frac{5}{4} = \frac{10}{12} = \frac{5}{6} \]
5. Знаки
Минус можно переносить:
\[ \frac{-a}{b}=\frac{a}{-b}=-\frac{a}{b} \]
6. Важно: знаменатель не равен нулю
Например, в дроби
\[ \frac{x}{x-1} \]
обязательно \(x\ne1\), иначе знаменатель станет нулём.
Пример для понимания
\[ \frac{x}{x-1}+\frac{1}{1-x} \]
Заметим, что \(1-x=-(x-1)\). Тогда:
\[ \frac{x}{x-1}-\frac{1}{x-1} = \frac{x-1}{x-1} = 1,\qquad x\ne1 \]
Проверим подстановкой \(x=2\):
\[ \frac{2}{1}+\frac{1}{-1}=2-1=1 \]
Всё сходится.
Главный принцип: сначала разложи на множители и приведи к общему знаменателю, а потом сокращай.
