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定理証明済み

分数の相等性に対するクロス乗算判定

内容

整数 a,ca,c と ゼロでない整数 b,db,d に対して:ab=cd\dfrac{a}{b}=\dfrac{c}{d} であることと ad=bcad=bc であることは同値である。

なぜ正しいのか?

二つの分数を直接比べるのは、分母が異なる場合があり扱いにくい。両方の分母を掛けることで分数を消去し、比較を通常の整数の等式に変えることができる。

証明の概略

方向1(⇒\Rightarrow)。ab=cd\dfrac{a}{b}=\dfrac{c}{d} と仮定する。b,d≠0b,d\neq0 なので、両辺に ゼロでない数 bdbd を掛けられる:ab⋅bd=cd⋅bd\frac{a}{b}\cdot bd = \frac{c}{d}\cdot bd。左辺は因数 bb が消えて ab⋅bd=a⋅d\frac{a}{b}\cdot bd = a\cdot d、右辺は因数 dd が消えて cd⋅bd=c⋅b\frac{c}{d}\cdot bd = c\cdot b となる。よって ad=bcad=bc。

方向2(⇐\Leftarrow)。ad=bcad=bc と仮定する。両辺を ゼロでない数 bdbd で割る:adbd=bcbd\dfrac{ad}{bd}=\dfrac{bc}{bd}。左の分数の共通因数 dd と右の分数の共通因数 bb を約分すると:ab=cd\dfrac{a}{b}=\dfrac{c}{d}。

両方向が成り立つので、二つの命題は同値である:ab=cd\dfrac{a}{b}=\dfrac{c}{d} であることと ad=bcad=bc であることは一致する。

この定理を使うトピック

ステップごとの証明

この定理のステップごとの証明はまだありません。

参考文献

  1. David M. Burton (2010). Elementary Number Theory
  2. John H. Conway, Richard K. Guy (1996). The Book of Numbers · DOI:10.1007/978-1-4612-4072-3