Ensembles finis Exemples

$\frac{x - 3}{x + 3} + \frac{x + 3}{x - 3} = \frac{34}{15}$

Étape 1

Déterminez le plus petit dénominateur commun des termes dans l’équation.

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Étape 1.1

Déterminer le plus petit dénominateur commun d’une liste d’expressions équivaut à déterminer le plus petit multiple commun des dénominateurs de ces valeurs.

$x + 3, x - 3, 15$

Étape 1.2

Le plus petit multiple commun est le plus petit nombre positif dans lequel tous les nombres peuvent être divisés parfaitement.

1. Indiquez les facteurs premiers de chaque nombre.

2. Multipliez chaque facteur le plus grand nombre de fois qu’il apparaît dans un nombre.

Étape 1.3

Le nombre $1$ n’est pas un nombre premier car il ne comporte qu’un facteur positif, qui est lui-même.

Pas premier

Étape 1.4

$15$ a des facteurs de $3$ et $5$ .

$3 \cdot 5$

Étape 1.5

Multipliez $3$ par $5$ .

$15$

Étape 1.6

Le facteur pour $x + 3$ est $x + 3$ lui-même.

$(x + 3) = x + 3$

$(x + 3)$ se produit $1$ fois.

Étape 1.7

Le facteur pour $x - 3$ est $x - 3$ lui-même.

$(x - 3) = x - 3$

$(x - 3)$ se produit $1$ fois.

Étape 1.8

Le plus petit multiple commun de $x + 3, x - 3$ est le résultat de la multiplication de tous les facteurs le plus grand nombre de fois qu’ils apparaissent dans un terme ou l’autre.

$(x + 3) (x - 3)$

Étape 1.9

Le plus petit multiple commun $LCM$ de certains nombres est le plus petit nombre dont les nombres sont des facteurs.

$15 (x + 3) (x - 3)$

Étape 2

Multiplier chaque terme dans $\frac{x - 3}{x + 3} + \frac{x + 3}{x - 3} = \frac{34}{15}$ par $15 (x + 3) (x - 3)$ afin d’éliminer les fractions.

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Étape 2.1

Multipliez chaque terme dans $\frac{x - 3}{x + 3} + \frac{x + 3}{x - 3} = \frac{34}{15}$ par $15 (x + 3) (x - 3)$ .

$\frac{x - 3}{x + 3} (15 (x + 3) (x - 3)) + \frac{x + 3}{x - 3} (15 (x + 3) (x - 3)) = \frac{34}{15} (15 (x + 3) (x - 3))$

Étape 2.2

Simplifiez le côté gauche.

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Étape 2.2.1

Simplifiez chaque terme.

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Étape 2.2.1.1

Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.

$15 \frac{x - 3}{x + 3} ((x + 3) (x - 3)) + \frac{x + 3}{x - 3} (15 (x + 3) (x - 3)) = \frac{34}{15} (15 (x + 3) (x - 3))$

Étape 2.2.1.2

Associez $15$ et $\frac{x - 3}{x + 3}$ .

$\frac{15 (x - 3)}{x + 3} ((x + 3) (x - 3)) + \frac{x + 3}{x - 3} (15 (x + 3) (x - 3)) = \frac{34}{15} (15 (x + 3) (x - 3))$

Étape 2.2.1.3

Annulez le facteur commun de $x + 3$ .

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Étape 2.2.1.3.1

Annulez le facteur commun.

$\frac{15 (x - 3)}{x + 3} ((x + 3) (x - 3)) + \frac{x + 3}{x - 3} (15 (x + 3) (x - 3)) = \frac{34}{15} (15 (x + 3) (x - 3))$

Étape 2.2.1.3.2

Réécrivez l’expression.

$15 (x - 3) (x - 3) + \frac{x + 3}{x - 3} (15 (x + 3) (x - 3)) = \frac{34}{15} (15 (x + 3) (x - 3))$

Étape 2.2.1.4

Élevez $x - 3$ à la puissance $1$ .

$15 ({(x - 3)}^{1} (x - 3)) + \frac{x + 3}{x - 3} (15 (x + 3) (x - 3)) = \frac{34}{15} (15 (x + 3) (x - 3))$

Étape 2.2.1.5

Élevez $x - 3$ à la puissance $1$ .

$15 ({(x - 3)}^{1} {(x - 3)}^{1}) + \frac{x + 3}{x - 3} (15 (x + 3) (x - 3)) = \frac{34}{15} (15 (x + 3) (x - 3))$

Étape 2.2.1.6

Utilisez la règle de puissance $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ pour associer des exposants.

$15 {(x - 3)}^{1 + 1} + \frac{x + 3}{x - 3} (15 (x + 3) (x - 3)) = \frac{34}{15} (15 (x + 3) (x - 3))$

Étape 2.2.1.7

Additionnez $1$ et $1$ .

$15 {(x - 3)}^{2} + \frac{x + 3}{x - 3} (15 (x + 3) (x - 3)) = \frac{34}{15} (15 (x + 3) (x - 3))$

Étape 2.2.1.8

Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.

$15 {(x - 3)}^{2} + 15 \frac{x + 3}{x - 3} ((x + 3) (x - 3)) = \frac{34}{15} (15 (x + 3) (x - 3))$

Étape 2.2.1.9

Associez $15$ et $\frac{x + 3}{x - 3}$ .

$15 {(x - 3)}^{2} + \frac{15 (x + 3)}{x - 3} ((x + 3) (x - 3)) = \frac{34}{15} (15 (x + 3) (x - 3))$

Étape 2.2.1.10

Annulez le facteur commun de $x - 3$ .

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Étape 2.2.1.10.1

Factorisez $x - 3$ à partir de $(x + 3) (x - 3)$ .

$15 {(x - 3)}^{2} + \frac{15 (x + 3)}{x - 3} ((x - 3) (x + 3)) = \frac{34}{15} (15 (x + 3) (x - 3))$

Étape 2.2.1.10.2

Annulez le facteur commun.

$15 {(x - 3)}^{2} + \frac{15 (x + 3)}{x - 3} ((x - 3) (x + 3)) = \frac{34}{15} (15 (x + 3) (x - 3))$

Étape 2.2.1.10.3

Réécrivez l’expression.

$15 {(x - 3)}^{2} + 15 (x + 3) (x + 3) = \frac{34}{15} (15 (x + 3) (x - 3))$

Étape 2.2.1.11

Élevez $x + 3$ à la puissance $1$ .

$15 {(x - 3)}^{2} + 15 ({(x + 3)}^{1} (x + 3)) = \frac{34}{15} (15 (x + 3) (x - 3))$

Étape 2.2.1.12

Élevez $x + 3$ à la puissance $1$ .

$15 {(x - 3)}^{2} + 15 ({(x + 3)}^{1} {(x + 3)}^{1}) = \frac{34}{15} (15 (x + 3) (x - 3))$

Étape 2.2.1.13

Utilisez la règle de puissance $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ pour associer des exposants.

$15 {(x - 3)}^{2} + 15 {(x + 3)}^{1 + 1} = \frac{34}{15} (15 (x + 3) (x - 3))$

Étape 2.2.1.14

Additionnez $1$ et $1$ .

$15 {(x - 3)}^{2} + 15 {(x + 3)}^{2} = \frac{34}{15} (15 (x + 3) (x - 3))$

Étape 2.3

Simplifiez le côté droit.

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Étape 2.3.1

Annulez le facteur commun de $15$ .

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Étape 2.3.1.1

Factorisez $15$ à partir de $15 (x + 3) (x - 3)$ .

$15 {(x - 3)}^{2} + 15 {(x + 3)}^{2} = \frac{34}{15} (15 ((x + 3) (x - 3)))$

Étape 2.3.1.2

Annulez le facteur commun.

$15 {(x - 3)}^{2} + 15 {(x + 3)}^{2} = \frac{34}{15} (15 ((x + 3) (x - 3)))$

Étape 2.3.1.3

Réécrivez l’expression.

$15 {(x - 3)}^{2} + 15 {(x + 3)}^{2} = 34 ((x + 3) (x - 3))$

Étape 2.3.2

Développez $(x + 3) (x - 3)$ à l’aide de la méthode FOIL.

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Étape 2.3.2.1

Appliquez la propriété distributive.

$15 {(x - 3)}^{2} + 15 {(x + 3)}^{2} = 34 (x (x - 3) + 3 (x - 3))$

Étape 2.3.2.2

Appliquez la propriété distributive.

$15 {(x - 3)}^{2} + 15 {(x + 3)}^{2} = 34 (x \cdot x + x \cdot - 3 + 3 (x - 3))$

Étape 2.3.2.3

Appliquez la propriété distributive.

$15 {(x - 3)}^{2} + 15 {(x + 3)}^{2} = 34 (x \cdot x + x \cdot - 3 + 3 x + 3 \cdot - 3)$

Étape 2.3.3

Simplifiez les termes.

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Étape 2.3.3.1

Associez les termes opposés dans $x \cdot x + x \cdot - 3 + 3 x + 3 \cdot - 3$ .

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Étape 2.3.3.1.1

Réorganisez les facteurs dans les termes $x \cdot - 3$ et $3 x$ .

$15 {(x - 3)}^{2} + 15 {(x + 3)}^{2} = 34 (x \cdot x - 3 x + 3 x + 3 \cdot - 3)$

Étape 2.3.3.1.2

Additionnez $- 3 x$ et $3 x$ .

$15 {(x - 3)}^{2} + 15 {(x + 3)}^{2} = 34 (x \cdot x + 0 + 3 \cdot - 3)$

Étape 2.3.3.1.3

Additionnez $x \cdot x$ et $0$ .

$15 {(x - 3)}^{2} + 15 {(x + 3)}^{2} = 34 (x \cdot x + 3 \cdot - 3)$

Étape 2.3.3.2

Simplifiez chaque terme.

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Étape 2.3.3.2.1

Multipliez $x$ par $x$ .

$15 {(x - 3)}^{2} + 15 {(x + 3)}^{2} = 34 (x^{2} + 3 \cdot - 3)$

Étape 2.3.3.2.2

Multipliez $3$ par $- 3$ .

$15 {(x - 3)}^{2} + 15 {(x + 3)}^{2} = 34 (x^{2} - 9)$

Étape 2.3.3.3

Simplifiez en multipliant.

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Étape 2.3.3.3.1

Appliquez la propriété distributive.

$15 {(x - 3)}^{2} + 15 {(x + 3)}^{2} = 34 x^{2} + 34 \cdot - 9$

Étape 2.3.3.3.2

Multipliez $34$ par $- 9$ .

$15 {(x - 3)}^{2} + 15 {(x + 3)}^{2} = 34 x^{2} - 306$

Étape 3

Résolvez l’équation.

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Étape 3.1

Déplacez tous les termes contenant $x$ du côté gauche de l’équation.

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Étape 3.1.1

Soustrayez $34 x^{2}$ des deux côtés de l’équation.

$15 {(x - 3)}^{2} + 15 {(x + 3)}^{2} - 34 x^{2} = - 306$

Étape 3.1.2

Simplifiez chaque terme.

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Étape 3.1.2.1

Réécrivez ${(x - 3)}^{2}$ comme $(x - 3) (x - 3)$ .

$15 ((x - 3) (x - 3)) + 15 {(x + 3)}^{2} - 34 x^{2} = - 306$

Étape 3.1.2.2

Développez $(x - 3) (x - 3)$ à l’aide de la méthode FOIL.

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Étape 3.1.2.2.1

Appliquez la propriété distributive.

$15 (x (x - 3) - 3 (x - 3)) + 15 {(x + 3)}^{2} - 34 x^{2} = - 306$

Étape 3.1.2.2.2

Appliquez la propriété distributive.

$15 (x \cdot x + x \cdot - 3 - 3 (x - 3)) + 15 {(x + 3)}^{2} - 34 x^{2} = - 306$

Étape 3.1.2.2.3

Appliquez la propriété distributive.

$15 (x \cdot x + x \cdot - 3 - 3 x - 3 \cdot - 3) + 15 {(x + 3)}^{2} - 34 x^{2} = - 306$

Étape 3.1.2.3

Simplifiez et associez les termes similaires.

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Étape 3.1.2.3.1

Simplifiez chaque terme.

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Étape 3.1.2.3.1.1

Multipliez $x$ par $x$ .

$15 (x^{2} + x \cdot - 3 - 3 x - 3 \cdot - 3) + 15 {(x + 3)}^{2} - 34 x^{2} = - 306$

Étape 3.1.2.3.1.2

Déplacez $- 3$ à gauche de $x$ .

$15 (x^{2} - 3 \cdot x - 3 x - 3 \cdot - 3) + 15 {(x + 3)}^{2} - 34 x^{2} = - 306$

Étape 3.1.2.3.1.3

Multipliez $- 3$ par $- 3$ .

$15 (x^{2} - 3 x - 3 x + 9) + 15 {(x + 3)}^{2} - 34 x^{2} = - 306$

Étape 3.1.2.3.2

Soustrayez $3 x$ de $- 3 x$ .

$15 (x^{2} - 6 x + 9) + 15 {(x + 3)}^{2} - 34 x^{2} = - 306$

Étape 3.1.2.4

Appliquez la propriété distributive.

$15 x^{2} + 15 (- 6 x) + 15 \cdot 9 + 15 {(x + 3)}^{2} - 34 x^{2} = - 306$

Étape 3.1.2.5

Simplifiez

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Étape 3.1.2.5.1

Multipliez $- 6$ par $15$ .

$15 x^{2} - 90 x + 15 \cdot 9 + 15 {(x + 3)}^{2} - 34 x^{2} = - 306$

Étape 3.1.2.5.2

Multipliez $15$ par $9$ .

$15 x^{2} - 90 x + 135 + 15 {(x + 3)}^{2} - 34 x^{2} = - 306$

Étape 3.1.2.6

Réécrivez ${(x + 3)}^{2}$ comme $(x + 3) (x + 3)$ .

$15 x^{2} - 90 x + 135 + 15 ((x + 3) (x + 3)) - 34 x^{2} = - 306$

Étape 3.1.2.7

Développez $(x + 3) (x + 3)$ à l’aide de la méthode FOIL.

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Étape 3.1.2.7.1

Appliquez la propriété distributive.

$15 x^{2} - 90 x + 135 + 15 (x (x + 3) + 3 (x + 3)) - 34 x^{2} = - 306$

Étape 3.1.2.7.2

Appliquez la propriété distributive.

$15 x^{2} - 90 x + 135 + 15 (x \cdot x + x \cdot 3 + 3 (x + 3)) - 34 x^{2} = - 306$

Étape 3.1.2.7.3

Appliquez la propriété distributive.

$15 x^{2} - 90 x + 135 + 15 (x \cdot x + x \cdot 3 + 3 x + 3 \cdot 3) - 34 x^{2} = - 306$

Étape 3.1.2.8

Simplifiez et associez les termes similaires.

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Étape 3.1.2.8.1

Simplifiez chaque terme.

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Étape 3.1.2.8.1.1

Multipliez $x$ par $x$ .

$15 x^{2} - 90 x + 135 + 15 (x^{2} + x \cdot 3 + 3 x + 3 \cdot 3) - 34 x^{2} = - 306$

Étape 3.1.2.8.1.2

Déplacez $3$ à gauche de $x$ .

$15 x^{2} - 90 x + 135 + 15 (x^{2} + 3 \cdot x + 3 x + 3 \cdot 3) - 34 x^{2} = - 306$

Étape 3.1.2.8.1.3

Multipliez $3$ par $3$ .

$15 x^{2} - 90 x + 135 + 15 (x^{2} + 3 x + 3 x + 9) - 34 x^{2} = - 306$

Étape 3.1.2.8.2

Additionnez $3 x$ et $3 x$ .

$15 x^{2} - 90 x + 135 + 15 (x^{2} + 6 x + 9) - 34 x^{2} = - 306$

Étape 3.1.2.9

Appliquez la propriété distributive.

$15 x^{2} - 90 x + 135 + 15 x^{2} + 15 (6 x) + 15 \cdot 9 - 34 x^{2} = - 306$

Étape 3.1.2.10

Simplifiez

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Étape 3.1.2.10.1

Multipliez $6$ par $15$ .

$15 x^{2} - 90 x + 135 + 15 x^{2} + 90 x + 15 \cdot 9 - 34 x^{2} = - 306$

Étape 3.1.2.10.2

Multipliez $15$ par $9$ .

$15 x^{2} - 90 x + 135 + 15 x^{2} + 90 x + 135 - 34 x^{2} = - 306$

Étape 3.1.3

Associez les termes opposés dans $15 x^{2} - 90 x + 135 + 15 x^{2} + 90 x + 135 - 34 x^{2}$ .

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Étape 3.1.3.1

Additionnez $- 90 x$ et $90 x$ .

$15 x^{2} + 135 + 15 x^{2} + 0 + 135 - 34 x^{2} = - 306$

Étape 3.1.3.2

Additionnez $15 x^{2} + 135 + 15 x^{2}$ et $0$ .

$15 x^{2} + 135 + 15 x^{2} + 135 - 34 x^{2} = - 306$

Étape 3.1.4

Additionnez $15 x^{2}$ et $15 x^{2}$ .

$30 x^{2} + 135 + 135 - 34 x^{2} = - 306$

Étape 3.1.5

Soustrayez $34 x^{2}$ de $30 x^{2}$ .

$- 4 x^{2} + 135 + 135 = - 306$

Étape 3.1.6

Additionnez $135$ et $135$ .

$- 4 x^{2} + 270 = - 306$

Étape 3.2

Déplacez tous les termes ne contenant pas $x$ du côté droit de l’équation.

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Étape 3.2.1

Soustrayez $270$ des deux côtés de l’équation.

$- 4 x^{2} = - 306 - 270$

Étape 3.2.2

Soustrayez $270$ de $- 306$ .

$- 4 x^{2} = - 576$

Étape 3.3

Divisez chaque terme dans $- 4 x^{2} = - 576$ par $- 4$ et simplifiez.

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Étape 3.3.1

Divisez chaque terme dans $- 4 x^{2} = - 576$ par $- 4$ .

$\frac{- 4 x^{2}}{- 4} = \frac{- 576}{- 4}$

Étape 3.3.2

Simplifiez le côté gauche.

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Étape 3.3.2.1

Annulez le facteur commun de $- 4$ .

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Étape 3.3.2.1.1

Annulez le facteur commun.

$\frac{- 4 x^{2}}{- 4} = \frac{- 576}{- 4}$

Étape 3.3.2.1.2

Divisez $x^{2}$ par $1$ .

$x^{2} = \frac{- 576}{- 4}$

Étape 3.3.3

Simplifiez le côté droit.

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Étape 3.3.3.1

Divisez $- 576$ par $- 4$ .

$x^{2} = 144$

Étape 3.4

Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.

$x = \pm \sqrt{144}$

Étape 3.5

Simplifiez $\pm \sqrt{144}$ .

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Étape 3.5.1

Réécrivez $144$ comme $12^{2}$ .

$x = \pm \sqrt{12^{2}}$

Étape 3.5.2

Extrayez les termes de sous le radical, en supposant qu’il s’agit de nombres réels positifs.

$x = \pm 12$

Étape 3.6

La solution complète est le résultat des parties positive et négative de la solution.

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Étape 3.6.1

Commencez par utiliser la valeur positive du $\pm$ pour déterminer la première solution.

$x = 12$

Étape 3.6.2

Ensuite, utilisez la valeur négative du $\pm$ pour déterminer la deuxième solution.

$x = - 12$

Étape 3.6.3

La solution complète est le résultat des parties positive et négative de la solution.

$x = 12, - 12$