Exercícios sobre frações algébricas (com respostas explicadas)

Rafael C. Asth
Rafael C. Asth
Professor de Matemática e Física

As frações algébricas são as que envolvem expressões com letras, no numerador e denominador. Por vezes, é necessário simplificar estas expressões.

Pratique com os exercícios resolvidos e tire suas dúvidas.

Questão 1

Simplifique a seguinte fração algébrica:

numerador 3 x ao quadrado menos 6 x sobre denominador x ao quadrado menos 4 fim da fração

Sabendo que x ≠ ±2, o resultado simplificado é:

a) numerador 3 x sobre denominador x mais 2 fim da fração

b) numerador 3 parêntese esquerdo x menos 2 parêntese direito sobre denominador x mais 2 fim da fração

c) numerador 3 parêntese esquerdo x mais 2 parêntese direito sobre denominador x menos 2 fim da fração

d) numerador 3 x parêntese esquerdo x menos 2 parêntese direito sobre denominador x ao quadrado menos 4 fim da fração

e) numerador 3 sobre denominador x mais 2 fim da fração

Gabarito explicado

Fatoração do numerador:
O numerador 3 x ao quadrado menos 6 x pode ser fatorado, colocando 3x em evidência:

3 x ao quadrado menos 6 x igual a 3 x parêntese esquerdo x menos 2 parêntese direito

Fatoração do denominador:
O denominador x ao quadrado menos 4 é uma diferença de quadrados, que pode ser fatorada como:

x ao quadrado menos 4 igual a parêntese esquerdo x menos 2 parêntese direito parêntese esquerdo x mais 2 parêntese direito

Simplificação da fração:
Substituímos as fatorações no lugar do numerador e denominador:

numerador 3 x parêntese esquerdo x espaço menos espaço 2 parêntese direito sobre denominador parêntese esquerdo x espaço menos espaço 2 parêntese direito parêntese esquerdo x espaço mais espaço 2 parêntese direito fim da fração

Cancelamos o termo x - 2, considerando que x ≠ 2:

numerador 3 x sobre denominador x espaço mais espaço 2 fim da fração

Questão 2

Simplifique a expressão algébrica numerador x ao quadrado menos 9 sobre denominador x ao quadrado menos 6 x mais 9 fim da fração e assinale a alternativa correta:

a) numerador x mais 3 sobre denominador x menos 3 fim da fração

b) numerador x menos 3 sobre denominador x menos 3 fim da fração

c) numerador x mais 3 sobre denominador x fim da fração

d) numerador x menos 3 sobre denominador x mais 3 fim da fração

e) numerador x sobre denominador x menos 3 fim da fração espaço

Gabarito explicado

Para simplificar a expressão, vamos fatorar tanto o numerador quanto o denominador:

Passo 1: Fatoração do numerador:

x ao quadrado menos 9 é uma diferença de quadrados, pois 9 igual a 3 ao quadrado. Assim:

x ao quadrado menos 9 espaço igual a espaçox ao quadrado menos espaço 3 ao quadrado espaço igual a espaçoparêntese esquerdo x espaço mais espaço 3 parêntese direito parêntese esquerdo x espaço menos espaço 3 parêntese direito

Passo 2: Fatoração do denominador.

O denominador pode ser reconhecido como um trinômio quadrado perfeito.

x ao quadrado menos 6 x mais 9 espaço igual a espaço parêntese esquerdo x espaço menos espaço 3 parêntese direito ao quadrado espaço igual a espaço parêntese esquerdo x espaço menos espaço 3 parêntese direito parêntese esquerdo x espaço menos espaço 3 parêntese direito

Passo 3: Reescrevendo a expressão com os fatores.

numerador parêntese esquerdo x espaço mais espaço 3 parêntese direito parêntese esquerdo x espaço menos espaço 3 parêntese direito sobre denominador parêntese esquerdo x espaço menos espaço 3 parêntese direito parêntese esquerdo x espaço menos espaço 3 parêntese direito fim da fração

Passo 4: Simplificando os fatores comuns:

numerador x espaço mais espaço 3 sobre denominador x espaço menos espaço 3 fim da fração

Questão 3

Resolva a soma das frações algébricas:

2 sobre x mais numerador 3 sobre denominador x mais 1 fim da fração

O resultado é:

a) numerador 5 sobre denominador x parêntese esquerdo x mais 1 parêntese direito fim da fração

b) numerador 2 x mais 3 sobre denominador x mais 1 fim da fração

c) numerador 2 x mais 3 x mais 3 sobre denominador x parêntese esquerdo x mais 1 parêntese direito fim da fração

d) numerador 5 x espaço mais espaço 2 sobre denominador x parêntese esquerdo x mais 1 parêntese direito fim da fração

e) 5 sobre x

Gabarito explicado

Determinando o denominador comum:
As frações possuem os denominadores x e x+1. O denominador comum será o produto:

x(x+1)

Reescrevendo as frações:
Para ajustar ambas as frações ao denominador comum:

numerador 2 parêntese esquerdo x mais 1 parêntese direito sobre denominador x parêntese esquerdo x mais 1 parêntese direito fim da fração mais numerador 3 x sobre denominador x parêntese esquerdo x mais 1 parêntese direito fim da fração

Somando as frações:
Agora, somamos os numeradores:

numerador 2 parêntese esquerdo x mais 1 parêntese direito sobre denominador x parêntese esquerdo x mais 1 parêntese direito fim da fração mais numerador 3 x sobre denominador x parêntese esquerdo x mais 1 parêntese direito fim da fração igual anumerador 2 x mais 2 espaço mais espaço 3 x sobre denominador x parêntese esquerdo x mais 1 parêntese direito fim da fração igual anumerador 5 x espaço mais espaço 2 sobre denominador x parêntese esquerdo x mais 1 parêntese direito fim da fração

Questão 4

Exercício sobre Simplificação de Fração Algébrica

Simplifique a seguinte fração algébrica:

numerador x ao quadrado mais 5 x mais 6 sobre denominador x ao quadrado menos 9 fim da fração

a) numerador x menos 2 sobre denominador x menos 3 fim da fração

b) numerador x menos 2 sobre denominador x mais 3 fim da fração

c) numerador x mais 2 sobre denominador x menos 3 fim da fração

d) numerador x mais 2 sobre denominador x mais 3 fim da fração

e) numerador x menos 3 sobre denominador x menos 9 fim da fração

Gabarito explicado

Para simplificar a fração algébrica, primeiramente devemos fatorar o numerador e o denominador:

Numerador: x ao quadrado mais 5 x mais 6

Para fatorar este trinômio, buscamos dois números que multiplicados resultem em 6 e somados resultem em 5. Estes números são 2 e 3, pois 2 . 3 = 6 e 2 + 3 = 5.

Logo: x ao quadrado mais 5 x mais 6 igual a parêntese esquerdo x mais 2 parêntese direito parêntese esquerdo x mais 3 parêntese direito

Denominador: x ao quadrado menos 9

Esta é uma diferença de quadrados: x ao quadrado menos 9 igual a x ao quadrado menos 3 ao quadrado igual a parêntese esquerdo x mais 3 parêntese direito parêntese esquerdo x menos 3 parêntese direito

Substituindo na fração original:

numerador x ao quadrado mais 5 x mais 6 sobre denominador x ao quadrado menos 9 fim da fração igual a numerador parêntese esquerdo x mais 2 parêntese direito parêntese esquerdo x mais 3 parêntese direito sobre denominador parêntese esquerdo x mais 3 parêntese direito parêntese esquerdo x menos 3 parêntese direito fim da fração

Cancelando o fator comum (x+3):

numerador parêntese esquerdo x mais 2 parêntese direito parêntese esquerdo x mais 3 parêntese direito sobre denominador parêntese esquerdo x mais 3 parêntese direito parêntese esquerdo x menos 3 parêntese direito fim da fração igual a numerador x mais 2 sobre denominador x menos 3 fim da fração

Portanto, a resposta correta é a alternativa c) numerador x mais 2 sobre denominador x menos 3 fim da fração

Questão 5

Simplifique a seguinte fração algébrica:

numerador x ao quadrado menos 9 sobre denominador x ao quadrado mais 2 x menos 3 fim da fração

Qual é o resultado simplificado?

a) numerador x menos 3 sobre denominador x mais 1 fim da fração

b) numerador x mais 3 sobre denominador x menos 3 fim da fração

c) numerador x mais 3 sobre denominador x mais 1 fim da fração

d) numerador x menos 3 sobre denominador x menos 1 fim da fração

e) numerador x mais 3 sobre denominador x mais 2 fim da fração

Gabarito explicado

Fatoração do numerador:
O numerador é x ao quadrado menos 9, uma diferença de quadrados. Fatorando:

x ao quadrado menos 9 igual a parêntese esquerdo x menos 3 parêntese direito parêntese esquerdo x mais 3 parêntese direito

Fatoração do denominador:
O denominador é, um trinômio quadrático. Fatorando:

x ao quadrado mais 2 x menos 3 igual a parêntese esquerdo x mais 3 parêntese direito parêntese esquerdo x menos 1 parêntese direito

Reescrevendo a fração:
Substituímos os fatores:

numerador parêntese esquerdo x menos 3 parêntese direito parêntese esquerdo x mais 3 parêntese direito sobre denominador parêntese esquerdo x mais 3 parêntese direito parêntese esquerdo x menos 1 parêntese direito fim da fração

Cancelamento de fatores comuns:
Os termos x + 3 são comuns no numerador e no denominador, então podemos cancelá-los:

numerador x menos 3 sobre denominador x menos 1 fim da fração

Questão 6

Seja a expressão numerador x ao quadrado menos x menos 2 sobre denominador x ao quadrado menos 4 x mais 3 fim da fração. Reescreva na forma de fatores e, caso possível, simplifique.

a) numerador x mais 1 sobre denominador x menos 3 fim da fração

b) numerador parêntese esquerdo x menos 1 parêntese direito parêntese esquerdo x mais 2 parêntese direito sobre denominador parêntese esquerdo x mais 3 parêntese direito parêntese esquerdo x mais 1 parêntese direito fim da fração

c) numerador x menos 2 sobre denominador x menos 1 fim da fração

d) numerador parêntese esquerdo x mais 1 parêntese direito parêntese esquerdo x menos 2 parêntese direito sobre denominador parêntese esquerdo x menos 3 parêntese direito parêntese esquerdo x menos 1 parêntese direito fim da fração

e) numerador x mais 2 sobre denominador x menos 3 fim da fração espaço

Gabarito explicado

Passo 1: Fatoração do numerador.

x ao quadrado menos x menos 2 igual a parêntese esquerdo x mais 1 parêntese direito parêntese esquerdo x menos 2 parêntese direito

Passo 2: Fatoração do denominador.

x ao quadrado menos 4 x mais 3 igual a parêntese esquerdo x menos 3 parêntese direito parêntese esquerdo x menos 1 parêntese direito

Reescrevendo a expressão:

numerador parêntese esquerdo x mais 1 parêntese direito parêntese esquerdo x menos 2 parêntese direito sobre denominador parêntese esquerdo x menos 3 parêntese direito parêntese esquerdo x menos 1 parêntese direito fim da fração

A expressão não pode ser simplificada além da forma fatorada apresentada.

Questão 7

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Rafael C. Asth
Professor de Matemática licenciado, pós-graduado em Ensino da Matemática e da Física e Estatística. Atua como professor desde 2006 e cria conteúdos educacionais online desde 2021.