Большая Советская Энциклопедия (РА)

Лит.: Маркс К., Тезисы о Фейербахе, Маркс К. и Энгельс Ф., Соч., 2 изд., т, 3; Энгельс Ф., Диалектика природы, там же, т. 20; Ленин В. И., Философские тетради, Полное собрание соч., 5 изд., т. 29; Декарт Р., Рассуждение о методе. Избр. философские произведения, М., 1950; Лейбниц Г., Новые опыты о человеческом разуме, М., 1936; История философии, т. 1, М., 1957, гл. 5; Girgensohn К., Der Rationalismus des Abendlandes, Greifswald, 1921; Cassirer Е., Die Philosophic, der Aufkl"arung, T"ubingen, 1932; Santillana G. de, Zilsel Е., The development of rationalism and empiricism, Chi., 1941.

Б. С. Грязнов.

Рациональная функция

Рациона'льная фу'нкция, функция, получающаяся в результате конечного числа арифметических операций (сложения, умножения и деления) над переменным х и произвольными числами. Р. ф. имеет вид:

, (1)

где a_{, a1, ..., an и b, b1, ..., bm (a &sup1; 0, b(0)—} постоянные, a n и m — неотрицательные целые числа. Р. ф. определена и непрерывна для всех значений х, кроме тех, которые являются корнямизнаменателя Q (x). Если x — корень кратности k знаменателя Q (x) и одновременно корень кратности r (r &sup3; k) числителя Р (х), то R (x) имеет в точке x устранимый разрыв; если же r < k, то R (x) имеет в точке x бесконечный разрыв (полюс). Многочлен является частным случаем Р. ф. (при m = 0), поэтому многочлены иногда называются целыми Р. ф.; всякая Р. ф. есть отношение двух многочленов. Др. примером Р. ф. может служить дробно-линейная функция.

Если в формуле (1) n < m (m > 0), то Р. ф. называется правильной; если же n &sup3; m, то R (x) может быть представлена в виде суммы многочлена M (x) степени n — m и правильной Р. ф. R₁(x) =

:

R (x) = М (х) + R₁(x),

многочлены М (х) и P₁(x) (степень последнего меньше m) однозначно определяются из соотношения

Р (х) = M (x) Q (x) + P₁(x)

(формула деления многочлена с остатком).

Из определения Р. ф. следует, что функции, получаемые в результате конечного числа арифметических операций над Р. ф. и произвольными числами, снова являются Р. ф. В частности, Р. ф. от Р. ф. есть вновь Р. ф. Во всех точках, в которых она определена, Р. ф. дифференцируема, и её производная

также является Р. ф. Интеграл от Р. ф. сводится по предыдущему к сумме интеграла от многочлена и интеграла от правильной Р. ф. Интеграл от многочлена является многочленом и его вычисление не представляет труда. Для вычисления второго интеграла пользуются формулой разложения правильной Р. ф. R₁(x) на простейшие дроби:

где x₁, ..., x_s— различные корни многочлена Q (x) соответственно кратностей k₁, ..., k_s(k₁ + ... + k_s= m), a

 — постоянные коэффициенты. Разложение Р. ф. на простейшие дроби (2) определяется однозначно. Если коэффициенты многочленов P₁(x) и Q (x) — действительные числа, то комплексные корни знаменателя Q (x) (в случае их существования) распадаются на пары сопряжённых, и соответствующие каждой такой паре простейшие дроби в разложении (2) могут быть объединены в вещественные простейшие дроби:

где трёхчлен x² + px + q имеет комплексно-сопряжённые корни (4q > p²).

Для определения коэффициентов

, B_j и D_j можно воспользоваться неопределенных коэффициентов методом. Интегралы от простейших дробей

 и

не являются Р. ф

,

а интегралы от простейших дробей

 и

при k > 1 являются: первый — Р. ф., а второй — суммой Р. ф. и интеграла такого же вида, как при k = 1. Т. о., интеграл от любой Р. ф. (не являющейся многочленом) представляется в виде суммы Р. ф., арктангенсов и логарифмических функций. М. В. Остроградский дал алгебраический метод определения рациональной части интеграла от Р. ф., не требующий ни разложения Р. ф. на простейшие дроби, ни интегрирования (см. Остроградского метод).

Р. ф. являются весьма важным классом элементарных функций. Рассматриваются также Р. ф. нескольких переменных; они получаются в результате конечного числа арифметических операций над их аргументами и произвольными числами. Так,

даёт пример Р. ф. двух переменных u и u.

В середине 20 в. Р. ф. нашли широкое применение в вопросах приближения функций (см. Приближение и интерполирование функций).

Рациональное выражение

Рациона'льное выраже'ние, алгебраическое выражение, не содержащее радикалов, например a² + b, х/(у — z³). Если входящие в Р. в. буквы считать переменными, то Р. в. задаёт рациональную функцию от этих переменных.

Рациональное число

Рациона'льное число', число, которое может быть представлено в виде дроби

, где m и n — целые числа (n &sup1; 0). Т. к. целое число m можно представить в виде

, то все целые являются Р. ч. В области Р. ч. действия сложения, вычитания, умножения и деления (на делитель, отличный от нуля) всегда выполнимы; т. о., Р. ч. образуют поле (см. Поле алгебраическое). Основные правила действий над Р. ч. даются формулами:

(k &sup1; 0);

;

;

.

Р. ч. могут быть также представлены конечными десятичными или бесконечными периодическими дробями. Всякое иррациональное число может быть заключено между двумя Р. ч. (значениями по недостатку и по избытку), разность между которыми сколь угодно мала.