Открыть сервисСервис

Вычитание дробей в арифметике

Вычитание дробей — арифметическая операция, обратная сложению дробей, позволяющая найти разность двух дробных чисел. Наряду со сложением, умножением и делением вычитание относится к четырём основным действиям над рациональными числами и изучается в школьном курсе математики. Результатом вычитания дробей является новая дробь (или целое число), которая в сумме с вычитаемым даёт уменьшаемое.

Общее определение

Если рассматривать дроби как рациональные числа, вычитание определяется через сложение с противоположным числом:

a/b − c/d = a/b + (−c/d).

Иными словами, разность двух дробей — это такое число, которое при прибавлении к вычитаемому даёт уменьшаемое. Это определение согласуется с общим определением вычитания для действительных чисел и не зависит от формы записи дробей (обыкновенной, десятичной, смешанной).

Вычитание дробей с одинаковыми знаменателями

Если дроби имеют одинаковый знаменатель, правило предельно простое: вычитаются только числители, а знаменатель сохраняется.

a/c − b/c = (a − b)/c.

Например: 5/7 − 2/7 = 3/7. Это правило непосредственно вытекает из определения дроби как доли единицы: если от пяти седьмых долей отнять две седьмые доли, останется три седьмых доли.

Вычитание дробей с разными знаменателями

Для дробей с разными знаменателями их предварительно приводят к общему знаменателю — чаще всего к наименьшему общему знаменателю (НОК знаменателей). Алгоритм состоит из шагов:

  1. Найти общий знаменатель (обычно НОК исходных знаменателей).
  2. Найти дополнительные множители для каждой дроби.
  3. Умножить числитель и знаменатель каждой дроби на её дополнительный множитель.
  4. Выполнить вычитание числителей, оставив общий знаменатель.
  5. При необходимости сократить полученную дробь и выделить целую часть.

Формально: a/b − c/d = (a·d − c·b)/(b·d).

Пример: 3/4 − 1/6. НОК(4, 6) = 12. Получаем 9/12 − 2/12 = 7/12.

Вычитание смешанных чисел

Смешанное число состоит из целой и дробной частей. При вычитании смешанных чисел отдельно вычитают целые части и отдельно дробные. Если дробная часть уменьшаемого меньше дробной части вычитаемого, у целой части «занимают» единицу, превращая её в неправильную дробь.

Пример: 5 1/4 − 2 3/4. Поскольку 1/4 < 3/4, занимаем единицу: 4 5/4 − 2 3/4 = 2 2/4 = 2 1/2.

Вычитание десятичных дробей

Десятичные дроби вычитают поразрядно, записывая числа так, чтобы запятые располагались друг под другом. При необходимости к дробной части справа дописывают нули для выравнивания количества разрядов. Вычитание выполняется как для натуральных чисел, а запятая в результате ставится под запятыми исходных чисел.

Пример: 7,3 − 2,45 = 7,30 − 2,45 = 4,85.

Свойства операции

Вычитание дробей, как и вычитание вообще, не обладает свойствами коммутативности и ассоциативности:

  • a/b − c/d ≠ c/d − a/b (некоммутативность);
  • (a/b − c/d) − e/f ≠ a/b − (c/d − e/f) (неассоциативность).

При этом сохраняются связи с другими действиями: вычитание дистрибутивно относительно умножения на общий множитель, а прибавление и вычитание одного и того же числа взаимно уничтожаются. Разность равных дробей равна нулю.

Типичные ошибки

Наиболее распространённые ошибки при вычитании дробей:

  • вычитание числителей и знаменателей «по отдельности» (a/b − c/d = (a−c)/(b−d)) — неверно;
  • забывают привести дроби к общему знаменателю;
  • при вычитании смешанных чисел неверно выполняют «заём» единицы;
  • теряют знак минус при работе с отрицательными дробями.

Применение

Вычитание дробей используется при решении уравнений, в задачах на движение, работу, доли и проценты, в геометрии при вычислении длин, площадей и объёмов, а также в физике, экономике и инженерных расчётах. Навык уверенного вычитания дробей является базовым для дальнейшего изучения алгебры, где аналогичные действия выполняются с рациональными и алгебраическими дробями.

Историческая справка

Действия с дробями известны с древности: ими владели в Древнем Египте, Вавилоне, Греции и Индии. Современная запись дробей через числитель и знаменатель с горизонтальной чертой распространилась в Европе в эпоху Возрождения. В России систематическое изучение дробей вошло в школьные учебники арифметики в XVIII–XIX веках, в частности в «Арифметике» Леонтия Магницкого (1703), где операции с дробями излагались наряду с действиями над целыми числами.

Источники: учебники арифметики и алгебры для средней школы, «Арифметика» Л. Ф. Магницкого, справочники по элементарной математике.

Заметили ошибку или не согласны с информацией в статье? Напишите нам support@bfometr.ru