✦ Matura 2026: kurs od podstaw do pełnych zadań · ponad 100 sprzedanych kursów Dołącz →
f(x)
√

Wyrażenia wymierne

Tego się dowiesz!

Wyrażenia wymierne

Wyrażenia wymierne to po prostu ułamki, w których zamiast liczb są wyrażenia z x. Działa się na nich dokładnie tak samo jak na zwykłych ułamkach: skraca się je, mnoży, dzieli, dodaje i odejmuje. Dochodzi tylko jedna nowa rzecz, o której trzeba pamiętać zawsze: mianownik nie może być równy zero. W tym wpisie przechodzę przez wszystkie działania krok po kroku, na wielu przykładach.

1Co to jest wyrażenie wymierne

Definicja
W(x)Q(x)

Wyrażenie wymierne to iloraz dwóch wielomianów, gdzie wielomian w mianowniku nie jest zerowy. W liczniku i mianowniku mogą więc stać liczby i potęgi x z naturalnymi wykładnikami, połączone dodawaniem, odejmowaniem i mnożeniem.

WyrażenieCzy jest wymierneDlaczego
3x − 2takw liczniku i mianowniku są wielomiany
x2 + 12x − 5takiloraz wielomianów
x + 12takmianownik to liczba, czyli wielomian stopnia zero; to zarazem zwykły wielomian
√xx + 1nie√x nie jest wielomianem
1x−2 + 3nieujemny wykładnik w mianowniku
50niedzielenie przez zero nie ma sensu

2Dziedzina: mianownik nie może być zerem

Przez zero nie da się dzielić, więc z dziedziny wyrzucamy wszystkie x, dla których mianownik wynosi zero. Robimy to zawsze na samym początku, zanim cokolwiek skrócimy czy przekształcimy.

Przepis

1. Weź mianownik i przyrównaj go do zera.

2. Rozwiąż to równanie, najlepiej rozkładając mianownik na czynniki.

3. Wszystkie znalezione x wyrzuć z dziedziny.

WyrażenieMianownik = 0Dziedzina
3x − 2x − 2 = 0, czyli x = 2x ≠ 2
x + 1x2 − 9x2 − 9 = (x − 3)(x + 3) = 0, czyli x = 3 lub x = −3x ≠ 3 i x ≠ −3
2xx(x − 5)iloczyn jest zerem, gdy x = 0 lub x = 5x ≠ 0 i x ≠ 5
x2x + 12x + 1 = 0, czyli x = −12x ≠ −12
1x2 − 6x + 9x2 − 6x + 9 = (x − 3)2 = 0, czyli x = 3x ≠ 3
5x2 + 4x2 + 4 jest zawsze większe od 0x ∈ ℝ

Do rozkładu mianownika przydają się wzory skróconego mnożenia: x2 − 9 = (x − 3)(x + 3) to różnica kwadratów, a x2 − 6x + 9 = (x − 3)2 to kwadrat różnicy. Iloczyn jest równy zero wtedy, gdy któryś z czynników jest równy zero.

Uwaga na częsty błądPrzy x2 − 9 łatwo zgubić drugie rozwiązanie. Z x2 = 9 wychodzi x = 3 albo x = −3, bo (−3)² też daje 9.

3Skracanie wyrażeń wymiernych

Skracanie działa jak przy zwykłych ułamkach: 6/8 = (2 · 3)/(2 · 4) = 3/4. Dzielimy licznik i mianownik przez ten sam czynnik. Kluczowe słowo to czynnik, czyli coś, przez co się mnoży. Dlatego najpierw rozkładamy licznik i mianownik na iloczyn, a dopiero potem skracamy.

Przepis

1. Wyznacz dziedzinę z mianownika w pierwotnej postaci.

2. Rozłóż licznik i mianownik na czynniki: wyłącz wspólny czynnik przed nawias albo użyj wzorów skróconego mnożenia.

3. Skreśl czynniki, które są zarówno w liczniku, jak i w mianowniku.

4. Zapisz wynik razem z dziedziną.

Najważniejsza zasadaSkracać wolno tylko czynniki, a nie składniki. x + 33 to nie jest x, bo 3 jest tu dodawane, a nie mnożone. Sprawdź na liczbie: dla x = 3 mamy 3 + 33 = 2, a nie 3. Tak samo x2 + 5x to nie x + 5.

Przykład a

x2 − 4x − 2

Dziedzina: x − 2 ≠ 0, więc x ≠ 2. Licznik to różnica kwadratów: x² − 4 = (x − 2)(x + 2).

(x − 2)(x + 2)(x − 2)=x + 2
Odpowiedźx + 2, dla x ≠ 2

Przykład b

3x + 6x2 + 2x

Dziedzina: x² + 2x = x(x + 2) ≠ 0, więc x ≠ 0 i x ≠ −2. W liczniku wyłączamy 3 przed nawias, w mianowniku x.

3(x + 2)x(x + 2)=3x
Odpowiedź3x, dla x ≠ 0 i x ≠ −2

Przykład c

x2 − 6x + 9x2 − 9

Dziedzina: x² − 9 ≠ 0, więc x ≠ 3 i x ≠ −3. Licznik to kwadrat różnicy (x − 3)², mianownik to różnica kwadratów.

(x − 3)2(x − 3)(x + 3)=(x − 3)(x − 3)(x − 3)(x + 3)=x − 3x + 3

Kwadrat (x − 3)² to (x − 3)(x − 3), więc jeden z tych nawiasów skraca się z nawiasem w mianowniku, a drugi zostaje.

Odpowiedźx − 3x + 3, dla x ≠ 3 i x ≠ −3

Przykład d

5x2 − 10x10x

Dziedzina: x ≠ 0. W liczniku wyłączamy 5x przed nawias.

5x(x − 2)2 · 5x=x − 22

Mianownik 10x zapisujemy jako 2 · 5x, żeby było widać wspólny czynnik.

Odpowiedźx − 22, dla x ≠ 0

Przykład e: przeciwne nawiasy

x − 44 − x

Dziedzina: x ≠ 4. Nawiasy wyglądają podobnie, ale mają przeciwne znaki: 4 − x = −(x − 4). Wyłączamy minus przed nawias.

(x − 4)−(x − 4)=−1

Sprawdzenie na liczbie: dla x = 6 mamy 2/(−2) = −1.

Odpowiedź−1, dla x ≠ 4

Przykład f

x3 − xx2 + x

Dziedzina: x² + x = x(x + 1) ≠ 0, więc x ≠ 0 i x ≠ −1. W liczniku wyłączamy x, a potem zostaje różnica kwadratów: x³ − x = x(x² − 1) = x(x − 1)(x + 1).

x(x − 1)(x + 1)x(x + 1)=x − 1
Odpowiedźx − 1, dla x ≠ 0 i x ≠ −1

Dlaczego dziedzinę ustala się przed skracaniem? Po skróceniu w przykładzie a zostaje x + 2, które dałoby się policzyć także dla x = 2. Ale pierwotne wyrażenie dla x = 2 nie istnieje, bo w mianowniku byłoby zero. Skrócone wyrażenie jest równe pierwotnemu tylko w jego dziedzinie.

4Mnożenie wyrażeń wymiernych

Wzór
AB·CD=A · CB · D

Licznik razy licznik, mianownik razy mianownik. Zanim wymnożysz, rozłóż wszystko na czynniki i skróć, także „na krzyż”, czyli licznik jednego ułamka z mianownikiem drugiego.

Przykład a

xx + 1·x + 1x2

Dziedzina: x + 1 ≠ 0 i x² ≠ 0, czyli x ≠ −1 i x ≠ 0. Zapisujemy na jednej kresce i skracamy:

x · (x + 1)(x + 1) · x · x=1x
Odpowiedź1x, dla x ≠ 0 i x ≠ −1

Przykład b

x2 − 12x·4x2x + 1

Dziedzina: x ≠ 0 i x ≠ −1. Rozkładamy x² − 1 = (x − 1)(x + 1) oraz 4x² = 2 · 2x · x:

(x − 1)(x + 1) · 2 · 2x · x2x · (x + 1)=2x(x − 1)
Odpowiedź2x(x − 1) = 2x2 − 2x, dla x ≠ 0 i x ≠ −1

Przykład c

3x − 2·x2 − 49

Dziedzina: x ≠ 2. Rozkładamy x² − 4 = (x − 2)(x + 2) i 9 = 3 · 3:

3 · (x − 2)(x + 2)(x − 2) · 3 · 3=x + 23
Odpowiedźx + 23, dla x ≠ 2

5Dzielenie wyrażeń wymiernych

Wzór
AB:CD=AB·DC

Dzielenie zamieniamy na mnożenie przez odwrotność drugiego ułamka. Uwaga na dziedzinę: licznik drugiego ułamka przechodzi do mianownika, więc też nie może być zerem.

Przykład a

xx − 3:x2x − 3

Dziedzina: x − 3 ≠ 0 z mianowników oraz x² ≠ 0 z licznika dzielnika, czyli x ≠ 3 i x ≠ 0. Odwracamy drugi ułamek i skracamy:

xx − 3·x − 3x2=x · (x − 3)(x − 3) · x · x=1x
Odpowiedź1x, dla x ≠ 3 i x ≠ 0

Przykład b

x2 − 9x + 2:x − 3(x + 2)2

Dziedzina: x ≠ −2 z mianowników oraz x ≠ 3 z licznika dzielnika. Odwracamy i rozkładamy x² − 9:

(x − 3)(x + 3)(x + 2)·(x + 2)(x + 2)(x − 3)=(x + 3)(x + 2)
Odpowiedź(x + 3)(x + 2) = x2 + 5x + 6, dla x ≠ −2 i x ≠ 3

6Dodawanie i odejmowanie

Tu znowu pomaga porównanie ze zwykłymi ułamkami. Żeby dodać ½ + ⅓, sprowadzamy je do wspólnego mianownika 6: 3/6 + 2/6 = 5/6. Z wyrażeniami wymiernymi robimy to samo. Wspólnym mianownikiem jest iloczyn wszystkich różnych czynników z mianowników.

Przepis

1. Wyznacz dziedzinę ze wszystkich mianowników.

2. Rozłóż mianowniki na czynniki i ustal wspólny mianownik.

3. Każdy licznik pomnóż przez to, czego jego mianownikowi brakuje do wspólnego.

4. Dodaj albo odejmij liczniki, uprość i sprawdź, czy coś się nie skraca.

Przykład a: te same mianowniki

3x+5x=3 + 5x=8x

Dziedzina: x ≠ 0. Mianownik jest wspólny, więc dodajemy tylko liczniki.

Przykład b

2x+3x + 1

Dziedzina: x ≠ 0 i x ≠ −1. Wspólny mianownik to x(x + 1). Pierwszemu ułamkowi brakuje (x + 1), drugiemu brakuje x:

2(x + 1)x(x + 1)+3xx(x + 1)=2x + 2 + 3xx(x + 1)=5x + 2x(x + 1)

Przykład c: odejmowanie

5x − 2−3x + 2

Dziedzina: x ≠ 2 i x ≠ −2. Wspólny mianownik to (x − 2)(x + 2) = x² − 4.

5(x + 2) − 3(x − 2)(x − 2)(x + 2)=5x + 10 − 3x + 6x2 − 4=2x + 16x2 − 4
Uwaga na częsty błądMinus przed drugim ułamkiem dotyczy całego jego licznika. −3(x − 2) to −3x + 6, a nie −3x − 6. To najczęstszy błąd przy odejmowaniu wyrażeń wymiernych.

Przykład d: mianownik do rozłożenia

xx − 1−1x2 − 1

Rozkładamy x² − 1 = (x − 1)(x + 1). Dziedzina: x ≠ 1 i x ≠ −1. Wspólnym mianownikiem jest (x − 1)(x + 1), więc tylko pierwszy ułamek trzeba rozszerzyć, i to o (x + 1):

x(x + 1) − 1(x − 1)(x + 1)=x2 + x − 1x2 − 1

Nie bierzemy za wspólny mianownik (x − 1)(x² − 1), bo czynnik (x − 1) powtórzyłby się niepotrzebnie. Wspólny mianownik ma zawierać każdy czynnik tylko tyle razy, ile potrzeba.

Przykład e: przeciwne mianowniki

1x − 3+13 − x

Dziedzina: x ≠ 3. Ponieważ 3 − x = −(x − 3), drugi ułamek to −1/(x − 3). Zatem całość to 1/(x − 3) − 1/(x − 3) = 0.

Odpowiedź0, dla x ≠ 3

7Równanie wymierne: krótki przykład

Gdy wyrażenie wymierne pojawia się w równaniu, najpierw ustalamy dziedzinę, a potem mnożymy obie strony przez mianownik, żeby się go pozbyć. Na końcu sprawdzamy, czy rozwiązanie należy do dziedziny.

Treść zadaniaRozwiąż równanie x + 1x − 2 = 2.

Dziedzina: x ≠ 2. Mnożymy obie strony przez (x − 2): x + 1 = 2(x − 2), czyli x + 1 = 2x − 4, skąd x = 5. Liczba 5 należy do dziedziny. Sprawdzenie: 6/3 = 2.

Odpowiedźx = 5
Treść zadaniaRozwiąż równanie x2 − 4x − 2 = 4.

Dziedzina: x ≠ 2. Skracamy lewą stronę: (x − 2)(x + 2)/(x − 2) = x + 2. Równanie x + 2 = 4 daje x = 2. Ale 2 nie należy do dziedziny, więc to nie jest rozwiązanie.

Odpowiedźrównanie nie ma rozwiązań

Ten drugi przykład pokazuje, po co jest dziedzina: bez niej łatwo podać odpowiedź, która jest błędna.

8Najczęstsze błędy

Pierwszy błąd to skracanie składników zamiast czynników, na przykład skreślanie x w (x + 3)/x. Drugi to wyznaczanie dziedziny dopiero po skróceniu, przez co gubi się wykluczone liczby. Trzeci to zgubienie drugiego rozwiązania przy x² − 9 = 0. Czwarty to brak zmiany znaków przy odejmowaniu ułamka, którego licznik ma kilka wyrazów. Piąty to zapominanie przy dzieleniu, że licznik dzielnika też nie może być zerem. Szósty to nierozpoznanie przeciwnych nawiasów, takich jak x − 4 i 4 − x.

9Sprawdź się

Rozwiąż samodzielnie, a potem kliknij, żeby zobaczyć rozwiązanie.

1. Wyznacz dziedzinę wyrażenia 7x + 4.

x + 4 ≠ 0, więc x ≠ −4

2. Wyznacz dziedzinę wyrażenia xx2 − 25.

x² − 25 = (x − 5)(x + 5), więc x ≠ 5 i x ≠ −5

3. Skróć x2 − 16x + 4.

(x − 4)(x + 4)/(x + 4) = x − 4, dla x ≠ −4

4. Skróć 2x + 8x2 + 4x.

2(x + 4)/(x(x + 4)) = 2/x, dla x ≠ 0 i x ≠ −4

5. Pomnóż xx − 1 · x − 13x.

1/3, dla x ≠ 1 i x ≠ 0

6. Podziel 4x : 2x2.

4/x · x²/2 = 2x, dla x ≠ 0

7. Dodaj 1x + 2x − 3.

(x − 3 + 2x)/(x(x − 3)) = (3x − 3)/(x(x − 3)), dla x ≠ 0 i x ≠ 3

8. Odejmij 4x + 1 − 2x − 1.

(4(x − 1) − 2(x + 1))/(x² − 1) = (2x − 6)/(x² − 1), dla x ≠ ±1

Facebook
Pinterest
Twitter
LinkedIn

KURS MATURALNY

Uczysz się do matury z matematyki?

Jeśli ten wpis Ci pomógł, ale masz w głowie:

„okej, ten temat ogarniam… ale co z całą resztą?”

to właśnie po to stworzyłam mój kurs maturalny.

Nie musisz skakać po przypadkowych filmach, wpisach i zadaniach ani zastanawiać się, czego uczyć się najpierw.

W kursie przechodzimy przez wszystko krok po kroku:

Najpierw Narzędziownia – czyli podstawy, na których najczęściej wykładają się zadania: ułamki, potęgi, pierwiastki, procenty, logarytmy i inne rzeczy, które „niby były”, ale jakoś nie chcą zostać w głowie.

Potem zadania maturalne – dział po dziale, dokładnie w takim stylu, jaki spotkasz na maturze.

Na końcu arkusze CKE – żebyś nie tylko znał/a teorię, ale umiał/a faktycznie usiąść do arkusza i liczyć.

Ty liczysz. Ja pilnuję, żeby to miało kolejność. 😎

Schemat jest prosty i brutalnie skuteczny:

zrozumienie → praktyka → powtórka → utrwalenie.

Zaczynasz od zera

3–4 miesiące

Masz już podstawy

4–6 tygodni