Matemática discreta Ejemplos

$\frac{x}{x - 1} = 3 x + \frac{1}{x - 1}$

Paso 1

Obtén el mcd de los términos en la ecuación.

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Paso 1.1

La obtención del mcd de una lista de valores es lo mismo que obtener el MCM de los denominadores de esos valores.

$x - 1, 1, x - 1$

Paso 1.2

El MCM es el número positivo más pequeño en el que se dividen uniformemente todos los números.

1. Indica los factores primos de cada número.

2. Multiplica cada factor la mayor cantidad de veces que aparece en cualquier número.

Paso 1.3

El número $1$ no es un número primo porque solo tiene un factor positivo, que es sí mismo.

No es primo

Paso 1.4

El MCM de $1, 1, 1$ es el resultado de la multiplicación de todos los factores primos la mayor cantidad de veces que ocurran en cualquiera de los números.

$1$

Paso 1.5

El factor para $x - 1$ es $x - 1$ en sí mismo.

$(x - 1) = x - 1$

$(x - 1)$ ocurre $1$ vez.

Paso 1.6

El MCM de $x - 1, x - 1$ es el resultado de la multiplicación de todos los factores la mayor cantidad de veces que ocurran en cualquiera de los términos.

$x - 1$

Paso 2

Multiplica cada término en $\frac{x}{x - 1} = 3 x + \frac{1}{x - 1}$ por $x - 1$ para eliminar las fracciones.

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Paso 2.1

Multiplica cada término en $\frac{x}{x - 1} = 3 x + \frac{1}{x - 1}$ por $x - 1$ .

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

Paso 2.2

Simplifica el lado izquierdo.

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Paso 2.2.1

Cancela el factor común de $x - 1$ .

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Paso 2.2.1.1

Cancela el factor común.

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

Paso 2.2.1.2

Reescribe la expresión.

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

Paso 2.3

Simplifica el lado derecho.

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Paso 2.3.1

Simplifica cada término.

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Paso 2.3.1.1

Aplica la propiedad distributiva.

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

Paso 2.3.1.2

Multiplica $x$ por $x$ sumando los exponentes.

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Paso 2.3.1.2.1

Mueve $x$ .

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

Paso 2.3.1.2.2

Multiplica $x$ por $x$ .

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

Paso 2.3.1.3

Multiplica $- 1$ por $3$ .

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

Paso 2.3.1.4

Cancela el factor común de $x - 1$ .

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Paso 2.3.1.4.1

Cancela el factor común.

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

Paso 2.3.1.4.2

Reescribe la expresión.

$x = 3 x^{2} - 3 x + 1$

Paso 3

Resuelve la ecuación.

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Paso 3.1

Como $x$ está en el lado derecho de la ecuación, cambia los lados para que quede en el lado izquierdo de la ecuación.

$3 x^{2} - 3 x + 1 = x$

Paso 3.2

Mueve todos los términos que contengan $x$ al lado izquierdo de la ecuación.

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Paso 3.2.1

Resta $x$ de ambos lados de la ecuación.

$3 x^{2} - 3 x + 1 - x = 0$

Paso 3.2.2

Resta $x$ de $- 3 x$ .

$3 x^{2} - 4 x + 1 = 0$

Paso 3.3

Factoriza por agrupación.

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Paso 3.3.1

Para un polinomio de la forma $a x^{2} + b x + c$ , reescribe el término medio como una suma de dos términos cuyo producto es $a \cdot c = 3 \cdot 1 = 3$ y cuya suma es $b = - 4$ .

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Paso 3.3.1.1

Factoriza $- 4$ de $- 4 x$ .

$3 x^{2} - 4 x + 1 = 0$

Paso 3.3.1.2

Reescribe $- 4$ como $- 1$ más $- 3$

$3 x^{2} + (- 1 - 3) x + 1 = 0$

Paso 3.3.1.3

Aplica la propiedad distributiva.

$3 x^{2} - 1 x - 3 x + 1 = 0$

Paso 3.3.2

Factoriza el máximo común divisor de cada grupo.

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Paso 3.3.2.1

Agrupa los dos primeros términos y los dos últimos términos.

$(3 x^{2} - 1 x) - 3 x + 1 = 0$

Paso 3.3.2.2

Factoriza el máximo común divisor (MCD) de cada grupo.

$x (3 x - 1) - (3 x - 1) = 0$

Paso 3.3.3

Factoriza el polinomio mediante la factorización del máximo común divisor, $3 x - 1$ .

$(3 x - 1) (x - 1) = 0$

Paso 3.4

Si cualquier factor individual en el lado izquierdo de la ecuación es igual a $0$ , la expresión completa será igual a $0$ .

$3 x - 1 = 0$

$x - 1 = 0$

Paso 3.5

Establece $3 x - 1$ igual a $0$ y resuelve $x$ .

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Paso 3.5.1

Establece $3 x - 1$ igual a $0$ .

$3 x - 1 = 0$

Paso 3.5.2

Resuelve $3 x - 1 = 0$ en $x$ .

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Paso 3.5.2.1

Suma $1$ a ambos lados de la ecuación.

$3 x = 1$

Paso 3.5.2.2

Divide cada término en $3 x = 1$ por $3$ y simplifica.

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Paso 3.5.2.2.1

Divide cada término en $3 x = 1$ por $3$ .

$\frac{3 x}{3} = \frac{1}{3}$

Paso 3.5.2.2.2

Simplifica el lado izquierdo.

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Paso 3.5.2.2.2.1

Cancela el factor común de $3$ .

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Paso 3.5.2.2.2.1.1

Cancela el factor común.

$\frac{3 x}{3} = \frac{1}{3}$

Paso 3.5.2.2.2.1.2

Divide $x$ por $1$ .

$x = \frac{1}{3}$

Paso 3.6

Establece $x - 1$ igual a $0$ y resuelve $x$ .

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Paso 3.6.1

Establece $x - 1$ igual a $0$ .

$x - 1 = 0$

Paso 3.6.2

Suma $1$ a ambos lados de la ecuación.

$x = 1$

Paso 3.7

La solución final comprende todos los valores que hacen $(3 x - 1) (x - 1) = 0$ verdadera.

$x = \frac{1}{3}, 1$

Paso 4

Excluye las soluciones que no hagan que $\frac{x}{x - 1} = 3 x + \frac{1}{x - 1}$ sea verdadera.

$x = \frac{1}{3}$

Paso 5