有限数学 例

因数分解により解く (2x)/(1x)+(x+3)/(x^2-1)=1
2x1x+x+3x2-1=12x1x+x+3x21=1
ステップ 1
方程式の両辺から11を引きます。
2x1x+x+3x2-1-1=02x1x+x+3x211=0
ステップ 2
2x1x+x+3x2-1-12x1x+x+3x211を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 2.1
各項を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 2.1.1
xxの共通因数を約分します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 2.1.1.1
共通因数を約分します。
2x1x+x+3x2-1-1=02x1x+x+3x211=0
ステップ 2.1.1.2
2211で割ります。
2+x+3x2-1-1=02+x+3x211=0
2+x+3x2-1-1=02+x+3x211=0
ステップ 2.1.2
分母を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 2.1.2.1
111212に書き換えます。
2+x+3x2-12-1=02+x+3x2121=0
ステップ 2.1.2.2
両項とも完全平方なので、平方の差の公式a2-b2=(a+b)(a-b)a2b2=(a+b)(ab)を利用して、因数分解します。このとき、a=xa=xであり、b=1b=1です。
2+x+3(x+1)(x-1)-1=02+x+3(x+1)(x1)1=0
2+x+3(x+1)(x-1)-1=02+x+3(x+1)(x1)1=0
2+x+3(x+1)(x-1)-1=02+x+3(x+1)(x1)1=0
ステップ 2.2
22を公分母のある分数として書くために、(x+1)(x-1)(x+1)(x-1)(x+1)(x1)(x+1)(x1)を掛けます。
2(x+1)(x-1)(x+1)(x-1)+x+3(x+1)(x-1)-1=02(x+1)(x1)(x+1)(x1)+x+3(x+1)(x1)1=0
ステップ 2.3
22(x+1)(x-1)(x+1)(x-1)(x+1)(x1)(x+1)(x1)をまとめます。
2((x+1)(x-1))(x+1)(x-1)+x+3(x+1)(x-1)-1=02((x+1)(x1))(x+1)(x1)+x+3(x+1)(x1)1=0
ステップ 2.4
公分母の分子をまとめます。
2((x+1)(x-1))+x+3(x+1)(x-1)-1=02((x+1)(x1))+x+3(x+1)(x1)1=0
ステップ 2.5
分子を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 2.5.1
分配則を当てはめます。
(2x+21)(x-1)+x+3(x+1)(x-1)-1=0(2x+21)(x1)+x+3(x+1)(x1)1=0
ステップ 2.5.2
2211をかけます。
(2x+2)(x-1)+x+3(x+1)(x-1)-1=0(2x+2)(x1)+x+3(x+1)(x1)1=0
ステップ 2.5.3
分配法則(FOIL法)を使って(2x+2)(x-1)(2x+2)(x1)を展開します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 2.5.3.1
分配則を当てはめます。
2x(x-1)+2(x-1)+x+3(x+1)(x-1)-1=02x(x1)+2(x1)+x+3(x+1)(x1)1=0
ステップ 2.5.3.2
分配則を当てはめます。
2xx+2x-1+2(x-1)+x+3(x+1)(x-1)-1=02xx+2x1+2(x1)+x+3(x+1)(x1)1=0
ステップ 2.5.3.3
分配則を当てはめます。
2xx+2x-1+2x+2-1+x+3(x+1)(x-1)-1=02xx+2x1+2x+21+x+3(x+1)(x1)1=0
2xx+2x-1+2x+2-1+x+3(x+1)(x-1)-1=02xx+2x1+2x+21+x+3(x+1)(x1)1=0
ステップ 2.5.4
簡約し、同類項をまとめます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 2.5.4.1
各項を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 2.5.4.1.1
指数を足してxxxxを掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 2.5.4.1.1.1
xxを移動させます。
2(xx)+2x-1+2x+2-1+x+3(x+1)(x-1)-1=02(xx)+2x1+2x+21+x+3(x+1)(x1)1=0
ステップ 2.5.4.1.1.2
xxxxをかけます。
2x2+2x-1+2x+2-1+x+3(x+1)(x-1)-1=02x2+2x1+2x+21+x+3(x+1)(x1)1=0
2x2+2x-1+2x+2-1+x+3(x+1)(x-1)-1=02x2+2x1+2x+21+x+3(x+1)(x1)1=0
ステップ 2.5.4.1.2
-1122をかけます。
2x2-2x+2x+2-1+x+3(x+1)(x-1)-1=02x22x+2x+21+x+3(x+1)(x1)1=0
ステップ 2.5.4.1.3
22-11をかけます。
2x2-2x+2x-2+x+3(x+1)(x-1)-1=02x22x+2x2+x+3(x+1)(x1)1=0
2x2-2x+2x-2+x+3(x+1)(x-1)-1=02x22x+2x2+x+3(x+1)(x1)1=0
ステップ 2.5.4.2
-2x2x2x2xをたし算します。
2x2+0-2+x+3(x+1)(x-1)-1=02x2+02+x+3(x+1)(x1)1=0
ステップ 2.5.4.3
2x22x200をたし算します。
2x2-2+x+3(x+1)(x-1)-1=02x22+x+3(x+1)(x1)1=0
2x2-2+x+3(x+1)(x-1)-1=02x22+x+3(x+1)(x1)1=0
ステップ 2.5.5
-2233をたし算します。
2x2+x+1(x+1)(x-1)-1=02x2+x+1(x+1)(x1)1=0
2x2+x+1(x+1)(x-1)-1=02x2+x+1(x+1)(x1)1=0
ステップ 2.6
-11を公分母のある分数として書くために、(x+1)(x-1)(x+1)(x-1)(x+1)(x1)(x+1)(x1)を掛けます。
2x2+x+1(x+1)(x-1)-1(x+1)(x-1)(x+1)(x-1)=02x2+x+1(x+1)(x1)1(x+1)(x1)(x+1)(x1)=0
ステップ 2.7
-11(x+1)(x-1)(x+1)(x-1)(x+1)(x1)(x+1)(x1)をまとめます。
2x2+x+1(x+1)(x-1)+-((x+1)(x-1))(x+1)(x-1)=02x2+x+1(x+1)(x1)+((x+1)(x1))(x+1)(x1)=0
ステップ 2.8
公分母の分子をまとめます。
2x2+x+1-((x+1)(x-1))(x+1)(x-1)=02x2+x+1((x+1)(x1))(x+1)(x1)=0
ステップ 2.9
分子を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 2.9.1
分配則を当てはめます。
2x2+x+1+(-x-11)(x-1)(x+1)(x-1)=02x2+x+1+(x11)(x1)(x+1)(x1)=0
ステップ 2.9.2
-1111をかけます。
2x2+x+1+(-x-1)(x-1)(x+1)(x-1)=02x2+x+1+(x1)(x1)(x+1)(x1)=0
ステップ 2.9.3
分配法則(FOIL法)を使って(-x-1)(x-1)(x1)(x1)を展開します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 2.9.3.1
分配則を当てはめます。
2x2+x+1-x(x-1)-1(x-1)(x+1)(x-1)=02x2+x+1x(x1)1(x1)(x+1)(x1)=0
ステップ 2.9.3.2
分配則を当てはめます。
2x2+x+1-xx-x-1-1(x-1)(x+1)(x-1)=02x2+x+1xxx11(x1)(x+1)(x1)=0
ステップ 2.9.3.3
分配則を当てはめます。
2x2+x+1-xx-x-1-1x-1-1(x+1)(x-1)=02x2+x+1xxx11x11(x+1)(x1)=0
2x2+x+1-xx-x-1-1x-1-1(x+1)(x-1)=02x2+x+1xxx11x11(x+1)(x1)=0
ステップ 2.9.4
簡約し、同類項をまとめます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 2.9.4.1
各項を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 2.9.4.1.1
指数を足してxxxxを掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 2.9.4.1.1.1
xxを移動させます。
2x2+x+1-(xx)-x-1-1x-1-1(x+1)(x-1)=02x2+x+1(xx)x11x11(x+1)(x1)=0
ステップ 2.9.4.1.1.2
xxxxをかけます。
2x2+x+1-x2-x-1-1x-1-1(x+1)(x-1)=02x2+x+1x2x11x11(x+1)(x1)=0
2x2+x+1-x2-x-1-1x-1-1(x+1)(x-1)=02x2+x+1x2x11x11(x+1)(x1)=0
ステップ 2.9.4.1.2
-x-1x1を掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 2.9.4.1.2.1
-11-11をかけます。
2x2+x+1-x2+1x-1x-1-1(x+1)(x-1)=02x2+x+1x2+1x1x11(x+1)(x1)=0
ステップ 2.9.4.1.2.2
xx11をかけます。
2x2+x+1-x2+x-1x-1-1(x+1)(x-1)=02x2+x+1x2+x1x11(x+1)(x1)=0
2x2+x+1-x2+x-1x-1-1(x+1)(x-1)=02x2+x+1x2+x1x11(x+1)(x1)=0
ステップ 2.9.4.1.3
-1x1x-xxに書き換えます。
2x2+x+1-x2+x-x-1-1(x+1)(x-1)=02x2+x+1x2+xx11(x+1)(x1)=0
ステップ 2.9.4.1.4
-11-11をかけます。
2x2+x+1-x2+x-x+1(x+1)(x-1)=02x2+x+1x2+xx+1(x+1)(x1)=0
2x2+x+1-x2+x-x+1(x+1)(x-1)=02x2+x+1x2+xx+1(x+1)(x1)=0
ステップ 2.9.4.2
xxからxxを引きます。
2x2+x+1-x2+0+1(x+1)(x-1)=02x2+x+1x2+0+1(x+1)(x1)=0
ステップ 2.9.4.3
-x2x200をたし算します。
2x2+x+1-x2+1(x+1)(x-1)=02x2+x+1x2+1(x+1)(x1)=0
2x2+x+1-x2+1(x+1)(x-1)=02x2+x+1x2+1(x+1)(x1)=0
ステップ 2.9.5
2x22x2からx2x2を引きます。
x2+x+1+1(x+1)(x-1)=0x2+x+1+1(x+1)(x1)=0
ステップ 2.9.6
1111をたし算します。
x2+x+2(x+1)(x-1)=0x2+x+2(x+1)(x1)=0
x2+x+2(x+1)(x-1)=0x2+x+2(x+1)(x1)=0
x2+x+2(x+1)(x-1)=0x2+x+2(x+1)(x1)=0
ステップ 3
分子を0に等しくします。
x2+x+2=0x2+x+2=0
ステップ 4
xxについて方程式を解きます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 4.1
二次方程式の解の公式を利用して解を求めます。
-b±b2-4(ac)2ab±b24(ac)2a
ステップ 4.2
a=1a=1b=1b=1、およびc=2c=2を二次方程式の解の公式に代入し、xxの値を求めます。
-1±12-4(12)211±124(12)21
ステップ 4.3
簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 4.3.1
分子を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 4.3.1.1
1のすべての数の累乗は1です。
x=-1±1-41221x=1±141221
ステップ 4.3.1.2
-412412を掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 4.3.1.2.1
-4411をかけます。
x=-1±1-4221x=1±14221
ステップ 4.3.1.2.2
-4422をかけます。
x=-1±1-821x=1±1821
x=-1±1-821x=1±1821
ステップ 4.3.1.3
1から8を引きます。
x=-1±-721
ステップ 4.3.1.4
-7-1(7)に書き換えます。
x=-1±-1721
ステップ 4.3.1.5
-1(7)-17に書き換えます。
x=-1±-1721
ステップ 4.3.1.6
-1iに書き換えます。
x=-1±i721
x=-1±i721
ステップ 4.3.2
21をかけます。
x=-1±i72
x=-1±i72
ステップ 4.4
式を簡約し、±+部の値を求めます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 4.4.1
分子を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 4.4.1.1
1のすべての数の累乗は1です。
x=-1±1-41221
ステップ 4.4.1.2
-412を掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 4.4.1.2.1
-41をかけます。
x=-1±1-4221
ステップ 4.4.1.2.2
-42をかけます。
x=-1±1-821
x=-1±1-821
ステップ 4.4.1.3
1から8を引きます。
x=-1±-721
ステップ 4.4.1.4
-7-1(7)に書き換えます。
x=-1±-1721
ステップ 4.4.1.5
-1(7)-17に書き換えます。
x=-1±-1721
ステップ 4.4.1.6
-1iに書き換えます。
x=-1±i721
x=-1±i721
ステップ 4.4.2
21をかけます。
x=-1±i72
ステップ 4.4.3
±+に変更します。
x=-1+i72
ステップ 4.4.4
-1-1(1)に書き換えます。
x=-11+i72
ステップ 4.4.5
-1i7で因数分解します。
x=-11-(-i7)2
ステップ 4.4.6
-1-1(1)-(-i7)で因数分解します。
x=-1(1-i7)2
ステップ 4.4.7
分数の前に負数を移動させます。
x=-1-i72
x=-1-i72
ステップ 4.5
式を簡約し、±-部の値を求めます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 4.5.1
分子を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 4.5.1.1
1のすべての数の累乗は1です。
x=-1±1-41221
ステップ 4.5.1.2
-412を掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 4.5.1.2.1
-41をかけます。
x=-1±1-4221
ステップ 4.5.1.2.2
-42をかけます。
x=-1±1-821
x=-1±1-821
ステップ 4.5.1.3
1から8を引きます。
x=-1±-721
ステップ 4.5.1.4
-7-1(7)に書き換えます。
x=-1±-1721
ステップ 4.5.1.5
-1(7)-17に書き換えます。
x=-1±-1721
ステップ 4.5.1.6
-1iに書き換えます。
x=-1±i721
x=-1±i721
ステップ 4.5.2
21をかけます。
x=-1±i72
ステップ 4.5.3
±-に変更します。
x=-1-i72
ステップ 4.5.4
-1-1(1)に書き換えます。
x=-11-i72
ステップ 4.5.5
-1-i7で因数分解します。
x=-11-(i7)2
ステップ 4.5.6
-1-1(1)-(i7)で因数分解します。
x=-1(1+i7)2
ステップ 4.5.7
分数の前に負数を移動させます。
x=-1+i72
x=-1+i72
ステップ 4.6
最終的な答えは両方の解の組み合わせです。
x=-1-i72,-1+i72
x=-1-i72,-1+i72
 [x2  12  π  xdx ]