Addizione, sottrazione e semplificazione di espressioni razionali
Esempi con soluzioni

Questa pagina fornisce soluzioni dettagliate passo dopo passo a domande sull'addizione, sottrazione e semplificazione di espressioni razionali. Troverai spiegazioni chiare, esempi di base e problemi di pratica avanzati progettati per aiutare studenti e insegnanti a padroneggiare questo argomento di algebra.

Suggerimento: puoi usare il nostro calcolatore per semplificare le espressioni razionali per controllare i tuoi risultati!

Regole per l'addizione e la sottrazione

L'addizione, la sottrazione e la semplificazione di espressioni razionali si eseguono esattamente nello stesso modo dell'addizione e della sottrazione di frazioni numeriche. Ci sono due casi principali:

Caso 1: Stesso denominatore
Se le espressioni razionali hanno già lo stesso denominatore, basta addizionare o sottrarre i numeratori e mantenere lo stesso denominatore.

$$ \frac{A}{C} \pm \frac{B}{C} = \frac{A \pm B}{C} $$

Caso 2: Denominatori diversi
Se le espressioni hanno denominatori diversi, devi prima trovare il minimo comune multiplo (mcm) per convertirle a un denominatore comune prima di combinare i numeratori.


Esempi introduttivi

Esempio 1: Stesso denominatore

Sottrai e semplifica: $$ \dfrac{2}{3} - \dfrac{4}{3} $$

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Le due frazioni hanno lo stesso denominatore, quindi sottraiamo direttamente i numeratori:

$$ \dfrac{2}{3} - \dfrac{4}{3} = \dfrac{2-4}{3} = - \dfrac{2}{3} $$

Esempio 2: Denominatori diversi

Sottrai e semplifica: $$ \dfrac{1}{5} - \dfrac{7}{10} $$

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Le due frazioni hanno denominatori diversi, quindi dobbiamo trovare il minimo comune multiplo (mcm) di 5 e 10.

  • Multipli di 5: 5, 10, 15...
  • Multipli di 10: 10, 20, 30...

Convertiamo le frazioni al denominatore comune 10:

$$ \dfrac{1}{5} - \dfrac{7}{10} = \dfrac{1 \times \color{red}{2}}{5 \times \color{red}{2}} - \dfrac{7}{10} = \dfrac{2}{10} - \dfrac{7}{10} $$

Ora semplifica:

$$ = \dfrac{2-7}{10} = - \dfrac{5}{10} = - \dfrac{1}{2} $$

Esempio 3: Espressioni razionali con stesso denominatore

Sottrai e semplifica: $$ \dfrac{2-x}{x+2} - \dfrac{4}{x+2} $$

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Le due espressioni razionali hanno lo stesso denominatore, quindi sottraiamo i numeratori e manteniamo lo stesso denominatore:

$$ \dfrac{2-x}{x+2} - \dfrac{4}{x+2} = \dfrac{2-x-4}{x+2} $$

Semplifica il numeratore:

$$ = \dfrac{-x-2}{x+2} $$

Raccogli a fattor comune un $-1$ dal numeratore e semplifica il fattore comune:

$$ = \dfrac{-(x+2)}{x+2} = -1 \quad \text{per } x \neq -2 $$


Domande di pratica avanzate con soluzioni passo dopo passo

Per le seguenti domande, dovrai sapere come trovare il mcm di espressioni.

Domanda 1 - Frazioni con denominatori diversi

Valuta: $$ \frac{7}{6} + \frac{1}{18} - \frac{5}{24} $$

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Trova il mcm dei denominatori 6, 18 e 24.

  • 6: 6, 12, 18, 24, 30, 36, 42, 48, 54, 60, 66, 72...
  • 18: 18, 36, 54, 72...
  • 24: 24, 48, 72...

Converti tutti e 3 i denominatori al denominatore comune 72:

$$ \frac{7 \times \color{red}{12}}{6 \times \color{red}{12}} + \frac{1 \times \color{red}{4}}{18 \times \color{red}{4}} - \frac{5 \times \color{red}{3}}{24 \times \color{red}{3}} $$

$$ = \frac{84}{72} + \frac{4}{72} - \frac{15}{72} = \frac{84 + 4 - 15}{72} = \frac{73}{72} $$

Domanda 2 - Addizione di espressioni razionali

Semplifica: $$ \frac{x+3}{x+5} + \frac{x-3}{x+2} $$

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I due denominatori $(x + 5)$ e $(x + 2)$ non hanno fattori comuni, quindi il loro mcm è dato da:

$$ \text{mcm} = (x + 5)(x + 2) $$

Riscrivi le espressioni razionali con lo stesso denominatore:

$$ \frac{(x+3)\color{red}{(x+2)}}{(x+5)\color{red}{(x+2)}} + \frac{(x-3)\color{red}{(x+5)}}{(x+2)\color{red}{(x+5)}} $$

$$ = \frac{(x+3)(x+2) + (x-3)(x+5)}{(x+5)(x+2)} $$

Sviluppa, semplifica e raccogli a fattor comune il numeratore se possibile:

$$ = \frac{x^2 + 5x + 6 + x^2 + 2x - 15}{(x+5)(x+2)} = \frac{2x^2 + 7x - 9}{(x+5)(x+2)} $$

$$ = \frac{(x-1)(2x+9)}{(x+5)(x+2)} $$

Domanda 3 - Addizione di espressioni razionali e intere

Semplifica: $$ \frac{-3}{x-4} + x + 4 $$

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Per addizionare un'espressione razionale a un'espressione senza denominatore, moltiplica l'intera espressione per il denominatore comune fratto se stesso:

$$ \frac{-3}{x-4} + (x+4) \cdot \frac{\color{red}{x-4}}{\color{red}{x-4}} $$

Le due espressioni ora hanno lo stesso denominatore e vengono addizionate come segue:

$$ = \frac{-3 + (x+4)(x-4)}{x-4} = \frac{-3 + x^2 - 16}{x-4} = \frac{x^2 - 19}{x-4} $$

Domanda 4 - Sottrazione di espressioni razionali con denominatori quadratici

Semplifica: $$ \frac{x-4}{x^2 - 3x + 2} - \frac{x+5}{x^2 + 2x - 3} $$

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Scomponi completamente i denominatori in fattori per trovare il mcm:

$$ x^2 - 3x + 2 = (x - 1)(x - 2) $$

$$ x^2 + 2x - 3 = (x - 1)(x + 3) $$

$$ \text{mcm} = (x - 1)(x - 2)(x + 3) $$

Riscrivi le espressioni razionali con il denominatore comune:

$$ \frac{x-4}{(x-1)(x-2)} \cdot \frac{\color{red}{x+3}}{\color{red}{x+3}} - \frac{x+5}{(x-1)(x+3)} \cdot \frac{\color{red}{x-2}}{\color{red}{x-2}} $$

$$ = \frac{(x-4)(x+3)}{(x-1)(x-2)(x+3)} - \frac{(x+5)(x-2)}{(x-1)(x+3)(x-2)} $$

Sottrai i numeratori, sviluppa e semplifica:

$$ = \frac{(x-4)(x+3) - (x+5)(x-2)}{(x-1)(x-2)(x+3)} $$

$$ = \frac{(x^2 - x - 12) - (x^2 + 3x - 10)}{(x-1)(x-2)(x+3)} = \frac{-4x - 2}{(x-1)(x-2)(x+3)} $$

Domanda 5 - Semplificazione preliminare di espressioni razionali

Semplifica: $$ \frac{x^2 - x - 6}{x^2 - 2x - 3} - \frac{x^2 + 5x - 6}{x^2 + 9x + 18} $$

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Riscrivi l'espressione data con numeratori e denominatori in forma fattorizzata e semplifica prima i fattori comuni:

$$ \frac{(x - 3)(x + 2)}{(x - 3)(x + 1)} - \frac{(x + 6)(x - 1)}{(x + 6)(x + 3)} = \frac{x + 2}{x + 1} - \frac{x - 1}{x + 3} $$

I due nuovi denominatori $(x + 1)$ e $(x + 3)$ non hanno fattori comuni, quindi il loro mcm è $(x + 1)(x + 3)$. Riscrivi con il denominatore comune:

$$ = \frac{(x + 2)(x + 3) - (x - 1)(x + 1)}{(x + 1)(x + 3)} $$

Sviluppa e semplifica:

$$ = \frac{(x^2 + 5x + 6) - (x^2 - 1)}{(x + 1)(x + 3)} = \frac{5x + 7}{(x + 1)(x + 3)} $$

Domanda 6 - Addizione di tre espressioni razionali

Semplifica: $$ \frac{2}{2x - 1} + \frac{x + 8}{2x^2 + 9x - 5} - \frac{5}{2x + 10} $$

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Scomponi completamente i tre denominatori in fattori per trovare il mcm:

$$ 2x - 1 = 2x - 1 $$

$$ 2x^2 + 9x - 5 = (2x - 1)(x + 5) $$

$$ 2x + 10 = 2(x + 5) $$

$$ \text{mcm} = 2(2x - 1)(x + 5) $$

Riscrivi le espressioni razionali con il denominatore comune:

$$ \frac{2}{2x-1} \cdot \frac{\color{red}{2(x+5)}}{\color{red}{2(x+5)}} + \frac{x+8}{(2x-1)(x+5)} \cdot \frac{\color{red}{2}}{\color{red}{2}} - \frac{5}{2(x+5)} \cdot \frac{\color{red}{(2x-1)}}{\color{red}{(2x-1)}} $$

Combina i numeratori e semplifica:

$$ = \frac{2 \cdot 2(x+5) + 2(x+8) - 5(2x-1)}{2(2x-1)(x+5)} $$

$$ = \frac{4x + 20 + 2x + 16 - 10x + 5}{2(2x-1)(x+5)} $$

$$ = \frac{-4x + 41}{2(2x-1)(x+5)} = \frac{-(4x-41)}{2(2x-1)(x+5)} $$

Domanda 7 - Espressioni razionali con due variabili

Semplifica: $$ \frac{y-2}{y(xy-y+3x-3)} + \frac{x}{2x-2} $$

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Scomponi completamente i due denominatori in fattori per trovare il mcm:

$$ y(xy - y + 3x - 3) = y(y(x - 1) + 3(x - 1)) = y(x - 1)(y + 3) $$

$$ 2x - 2 = 2(x - 1) $$

$$ \text{mcm} = 2y(x - 1)(y + 3) $$

Riscrivi le espressioni razionali con il denominatore comune:

$$ \frac{y-2}{y(x-1)(y+3)} \cdot \frac{\color{red}{2}}{\color{red}{2}} + \frac{x}{2(x-1)} \cdot \frac{\color{red}{y(y+3)}}{\color{red}{y(y+3)}} $$

$$ = \frac{2(y-2) + xy(y+3)}{2y(x-1)(y+3)} $$

Sviluppa e semplifica:

$$ = \frac{2y - 4 + xy^2 + 3xy}{2y(x-1)(y+3)} = \frac{xy^2 + 3xy + 2y - 4}{2y(x-1)(y+3)} $$

Ulteriori riferimenti e link