有限数学例

$5 - \frac{4}{k} - \frac{1}{k^{2}} = 0$

ステップ 1

方程式の項の最小公分母を求めます。

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ステップ 1.1

値のリストの最小公分母を求めることは、それらの値の分母の最小公倍数を求めることと同じです。

$1, k, k^{2}, 1$

ステップ 1.2

Since $1, k, k^{2}, 1$ contains both numbers and variables, there are two steps to find the LCM. Find LCM for the numeric part $1, 1, 1, 1$ then find LCM for the variable part $k^{1}, k^{2}$ .

ステップ 1.3

最小公倍数はすべての数を割り切る最小の正の数です。

1. 各数値の素因数を記入してください。

2. 各因数に、いずれかの値で発生する最大回数をかけてください。

ステップ 1.4

数 $1$ は、それ自身である正の因数を1つだけもつので、素数ではありません。

素数ではありません

ステップ 1.5

$1, 1, 1, 1$ の最小公倍数は、すべての素因数がいずれかの数に出現する回数の最大数を掛けた結果です。

$1$

ステップ 1.6

$k^{1}$ の因数は $k$ そのものです。

$k^{1} = k$

$k$ は $1$ 回発生します。

ステップ 1.7

$k^{2}$ の因数は $k \cdot k$ です。これは $k$ を $2$ 倍したものです。

$k^{2} = k \cdot k$

$k$ は $2$ 回発生します。

ステップ 1.8

$k^{1}, k^{2}$ の最小公倍数は、すべての素因数がいずれかの項に出現する回数の最大数を掛けた結果です。

$k \cdot k$

ステップ 1.9

$k$ に $k$ をかけます。

$k^{2}$

ステップ 2

$5 - \frac{4}{k} - \frac{1}{k^{2}} = 0$ の各項に $k^{2}$ を掛け、分数を消去します。

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ステップ 2.1

$5 - \frac{4}{k} - \frac{1}{k^{2}} = 0$ の各項に $k^{2}$ を掛けます。

$5 k^{2} - \frac{4}{k} k^{2} - \frac{1}{k^{2}} k^{2} = 0 k^{2}$

ステップ 2.2

左辺を簡約します。

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ステップ 2.2.1

各項を簡約します。

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ステップ 2.2.1.1

$k$ の共通因数を約分します。

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ステップ 2.2.1.1.1

$- \frac{4}{k}$ の先頭の負を分子に移動させます。

$5 k^{2} + \frac{- 4}{k} k^{2} - \frac{1}{k^{2}} k^{2} = 0 k^{2}$

ステップ 2.2.1.1.2

$k$ を $k^{2}$ で因数分解します。

$5 k^{2} + \frac{- 4}{k} (k \cdot k) - \frac{1}{k^{2}} k^{2} = 0 k^{2}$

ステップ 2.2.1.1.3

共通因数を約分します。

$5 k^{2} + \frac{- 4}{k} (k \cdot k) - \frac{1}{k^{2}} k^{2} = 0 k^{2}$

ステップ 2.2.1.1.4

式を書き換えます。

$5 k^{2} - 4 k - \frac{1}{k^{2}} k^{2} = 0 k^{2}$

ステップ 2.2.1.2

$k^{2}$ の共通因数を約分します。

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ステップ 2.2.1.2.1

$- \frac{1}{k^{2}}$ の先頭の負を分子に移動させます。

$5 k^{2} - 4 k + \frac{- 1}{k^{2}} k^{2} = 0 k^{2}$

ステップ 2.2.1.2.2

共通因数を約分します。

$5 k^{2} - 4 k + \frac{- 1}{k^{2}} k^{2} = 0 k^{2}$

ステップ 2.2.1.2.3

式を書き換えます。

$5 k^{2} - 4 k - 1 = 0 k^{2}$

ステップ 2.3

右辺を簡約します。

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ステップ 2.3.1

$0$ に $k^{2}$ をかけます。

$5 k^{2} - 4 k - 1 = 0$

ステップ 3

方程式を解きます。

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ステップ 3.1

群による因数分解。

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ステップ 3.1.1

$a x^{2} + b x + c$ の形の多項式について、積が $a \cdot c = 5 \cdot - 1 = - 5$ で和が $b = - 4$ である2項の和に中央の項を書き換えます。

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ステップ 3.1.1.1

$- 4$ を $- 4 k$ で因数分解します。

$5 k^{2} - 4 k - 1 = 0$

ステップ 3.1.1.2

$- 4$ を $1$ プラス $- 5$ に書き換える

$5 k^{2} + (1 - 5) k - 1 = 0$

ステップ 3.1.1.3

分配則を当てはめます。

$5 k^{2} + 1 k - 5 k - 1 = 0$

ステップ 3.1.1.4

$k$ に $1$ をかけます。

$5 k^{2} + k - 5 k - 1 = 0$

ステップ 3.1.2

各群から最大公約数を因数分解します。

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ステップ 3.1.2.1

前の2項と後ろの2項をまとめます。

$(5 k^{2} + k) - 5 k - 1 = 0$

ステップ 3.1.2.2

各群から最大公約数を因数分解します。

$k (5 k + 1) - (5 k + 1) = 0$

ステップ 3.1.3

最大公約数 $5 k + 1$ を因数分解して、多項式を因数分解します。

$(5 k + 1) (k - 1) = 0$

ステップ 3.2

方程式の左辺の個々の因数が $0$ と等しいならば、式全体は $0$ と等しくなります。

$5 k + 1 = 0$

$k - 1 = 0$

ステップ 3.3

$5 k + 1$ を $0$ に等しくし、 $k$ を解きます。

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ステップ 3.3.1

$5 k + 1$ が $0$ に等しいとします。

$5 k + 1 = 0$

ステップ 3.3.2

$k$ について $5 k + 1 = 0$ を解きます。

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ステップ 3.3.2.1

方程式の両辺から $1$ を引きます。

$5 k = - 1$

ステップ 3.3.2.2

$5 k = - 1$ の各項を $5$ で割り、簡約します。

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ステップ 3.3.2.2.1

$5 k = - 1$ の各項を $5$ で割ります。

$\frac{5 k}{5} = \frac{- 1}{5}$

ステップ 3.3.2.2.2

左辺を簡約します。

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ステップ 3.3.2.2.2.1

$5$ の共通因数を約分します。

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ステップ 3.3.2.2.2.1.1

共通因数を約分します。

$\frac{5 k}{5} = \frac{- 1}{5}$

ステップ 3.3.2.2.2.1.2

$k$ を $1$ で割ります。

$k = \frac{- 1}{5}$

ステップ 3.3.2.2.3

右辺を簡約します。

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ステップ 3.3.2.2.3.1

分数の前に負数を移動させます。

$k = - \frac{1}{5}$

ステップ 3.4

$k - 1$ を $0$ に等しくし、 $k$ を解きます。

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ステップ 3.4.1

$k - 1$ が $0$ に等しいとします。

$k - 1 = 0$

ステップ 3.4.2

方程式の両辺に $1$ を足します。

$k = 1$

ステップ 3.5

最終解は $(5 k + 1) (k - 1) = 0$ を真にするすべての値です。

$k = - \frac{1}{5}, 1$

ステップ 4

結果は複数の形で表すことができます。

完全形：

$k = - \frac{1}{5}, 1$

10進法形式：

$k = - 0.2, 1$

有限数学 例

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