假分式拆分成多项式和真分式

将一个假分式拆分成多项式和真分式是代数中的一个基本技巧,它可以帮助我们简化复杂的代数表达式,使得后续的代数运算更加方便。
在代数中,假分式指的是分子和分母的最高次项的次数相同或者分母的最高次项的次数大于分子的最高次项的次数的分式。假分式可以通过多项式和真分式的拆分来进行简化。以下是具体的拆分步骤和解释:
1. 确定假分式:首先,我们需要识别出给定的分式是否为假分式。如果分子和分母的最高次项的次数相同或者分母的最高次项的次数大于分子的最高次项的次数,那么这个分式就是一个假分式。
2. 进行多项式除法:对于假分式,我们可以使用多项式除法来将其拆分为一个多项式和一个真分式。多项式除法的过程类似于长除法,其中分母作为除数,分子作为被除数。
例如,考虑假分式 $\frac{2x^3 - 5x^2 + 3x + 1}{x^2 - 2x + 1}$。
我们将 $2x^3 - 5x^2 + 3x + 1$ 除以 $x^2 - 2x + 1$,得到商 $2x - 3$ 和余数 $-x + 4$。
3. 构建拆分后的表达式:根据多项式除法的结果,我们可以将原始的假分式拆分为多项式和真分式的和。
在上述例子中,我们得到的商 $2x - 3$ 是多项式,余数 $-x + 4$ 是真分式的分子,分母保持不变。
因此,原始的假分式可以拆分为 $\frac{2x^3 - 5x^2 + 3x + 1}{x^2 - 2x + 1} = 2x - 3 + \frac{-x + 4}{x^2 - 2x + 1}$。
4. 简化真分式:有时候,拆分后的真分式可能还可以进一步简化。这通常涉及到因式分解和约分。
在我们的例子中,分母 $x^2 - 2x + 1$ 可以因式分解为 $(x - 1)^2$。
因此,真分式 $\frac{-x + 4}{x^2 - 2x + 1}$ 可以简化为 $\frac{-x + 4}{(x - 1)^2}$。
通过上述步骤,我们成功地将一个假分式拆分成多项式和真分式,这不仅简化了原始表达式,也为后续的代数运算提供了便利。