微分積分学準備例

$\frac{b}{b + 1} - \frac{b + 1}{b - 4} = \frac{5}{b^{2} - 3 b - 4}$

ステップ 1

たすき掛けを利用して $b^{2} - 3 b - 4$ を因数分解します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 1.1

$x^{2} + b x + c$ の形式を考えます。積が $c$ で和が $b$ である整数の組を求めます。このとき、その積が $- 4$ で、その和が $- 3$ です。

$- 4, 1$

ステップ 1.2

この整数を利用して因数分解の形を書きます。

$\frac{b}{b + 1} - \frac{b + 1}{b - 4} = \frac{5}{(b - 4) (b + 1)}$

ステップ 2

方程式の項の最小公分母を求めます。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 2.1

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。

$b + 1, b - 4, (b - 4) (b + 1)$

ステップ 2.2

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 2.3

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 2.4

$1, 1, 1$ 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 2.5

$b + 1$ の因数は $b + 1$ そのものです。

$(b + 1) = b + 1$

$(b + 1)$ は $1$ 回発生します。

ステップ 2.6

$b - 4$ の因数は $b - 4$ そのものです。

$(b - 4) = b - 4$

$(b - 4)$ は $1$ 回発生します。

ステップ 2.7

$b + 1$ の因数は $b + 1$ そのものです。

$(b + 1) = b + 1$

$(b + 1)$ は $1$ 回発生します。

ステップ 2.8

$b + 1, b - 4, b - 4, b + 1$ の最小公倍数は、すべての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。

$(b + 1) (b - 4)$

ステップ 3

$\frac{b}{b + 1} - \frac{b + 1}{b - 4} = \frac{5}{(b - 4) (b + 1)}$ の各項に $(b + 1) (b - 4)$ を掛け、分数を消去します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 3.1

$\frac{b}{b + 1} - \frac{b + 1}{b - 4} = \frac{5}{(b - 4) (b + 1)}$ の各項に $(b + 1) (b - 4)$ を掛けます。

$\frac{b}{b + 1} ((b + 1) (b - 4)) - \frac{b + 1}{b - 4} ((b + 1) (b - 4)) = \frac{5}{(b - 4) (b + 1)} ((b + 1) (b - 4))$

ステップ 3.2

左辺を簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 3.2.1

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 3.2.1.1

$b + 1$ 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 3.2.1.1.1

共通因数を約分します。

$\frac{b}{b + 1} ((b + 1) (b - 4)) - \frac{b + 1}{b - 4} ((b + 1) (b - 4)) = \frac{5}{(b - 4) (b + 1)} ((b + 1) (b - 4))$

ステップ 3.2.1.1.2

式を書き換えます。

$b (b - 4) - \frac{b + 1}{b - 4} ((b + 1) (b - 4)) = \frac{5}{(b - 4) (b + 1)} ((b + 1) (b - 4))$

ステップ 3.2.1.2

分配則を当てはめます。

$b \cdot b + b \cdot - 4 - \frac{b + 1}{b - 4} ((b + 1) (b - 4)) = \frac{5}{(b - 4) (b + 1)} ((b + 1) (b - 4))$

ステップ 3.2.1.3

$b$ に $b$ をかけます。

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

ステップ 3.2.1.4

$- 4$ を $b$ の左に移動させます。

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

ステップ 3.2.1.5

$b - 4$ 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 3.2.1.5.1

$- \frac{b + 1}{b - 4}$ の先頭の負を分子に移動させます。

$b^{2} - 4 b + \frac{- (b + 1)}{b - 4} ((b + 1) (b - 4)) = \frac{5}{(b - 4) (b + 1)} ((b + 1) (b - 4))$

ステップ 3.2.1.5.2

$b - 4$ を $(b + 1) (b - 4)$ で因数分解します。

$b^{2} - 4 b + \frac{- (b + 1)}{b - 4} ((b - 4) (b + 1)) = \frac{5}{(b - 4) (b + 1)} ((b + 1) (b - 4))$

ステップ 3.2.1.5.3

共通因数を約分します。

$b^{2} - 4 b + \frac{- (b + 1)}{b - 4} ((b - 4) (b + 1)) = \frac{5}{(b - 4) (b + 1)} ((b + 1) (b - 4))$

ステップ 3.2.1.5.4

式を書き換えます。

$b^{2} - 4 b - (b + 1) (b + 1) = \frac{5}{(b - 4) (b + 1)} ((b + 1) (b - 4))$

ステップ 3.2.1.6

$b + 1$ を $1$ 乗します。

$b^{2} - 4 b - ({(b + 1)}^{1} (b + 1)) = \frac{5}{(b - 4) (b + 1)} ((b + 1) (b - 4))$

ステップ 3.2.1.7

$b + 1$ を $1$ 乗します。

$b^{2} - 4 b - ({(b + 1)}^{1} {(b + 1)}^{1}) = \frac{5}{(b - 4) (b + 1)} ((b + 1) (b - 4))$

ステップ 3.2.1.8

べき乗則 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ を利用して指数を組み合わせます。

$b^{2} - 4 b - {(b + 1)}^{1 + 1} = \frac{5}{(b - 4) (b + 1)} ((b + 1) (b - 4))$

ステップ 3.2.1.9

$1$ と $1$ をたし算します。

$b^{2} - 4 b - {(b + 1)}^{2} = \frac{5}{(b - 4) (b + 1)} ((b + 1) (b - 4))$

ステップ 3.3

右辺を簡約します。

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ステップ 3.3.1

$(b + 1) (b - 4)$ 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 3.3.1.1

$(b + 1) (b - 4)$ を $(b - 4) (b + 1)$ で因数分解します。

$b^{2} - 4 b - {(b + 1)}^{2} = \frac{5}{(b + 1) (b - 4) (1)} ((b + 1) (b - 4))$

ステップ 3.3.1.2

共通因数を約分します。

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

ステップ 3.3.1.3

式を書き換えます。

$b^{2} - 4 b - {(b + 1)}^{2} = 5$

ステップ 4

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

方程式の両辺から $5$ を引きます。

$b^{2} - 4 b - {(b + 1)}^{2} - 5 = 0$

ステップ 4.2

$b^{2} - 4 b - {(b + 1)}^{2} - 5$ 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 4.2.1

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 4.2.1.1

${(b + 1)}^{2}$ を $(b + 1) (b + 1)$ に書き換えます。

$b^{2} - 4 b - ((b + 1) (b + 1)) - 5 = 0$

ステップ 4.2.1.2

分配法則（FOIL法）を使って $(b + 1) (b + 1)$ 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 4.2.1.2.1

分配則を当てはめます。

$b^{2} - 4 b - (b (b + 1) + 1 (b + 1)) - 5 = 0$

ステップ 4.2.1.2.2

分配則を当てはめます。

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

ステップ 4.2.1.2.3

分配則を当てはめます。

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

ステップ 4.2.1.3

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 4.2.1.3.1

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 4.2.1.3.1.1

$b$ に $b$ をかけます。

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

ステップ 4.2.1.3.1.2

$b$ に $1$ をかけます。

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

ステップ 4.2.1.3.1.3

$b$ に $1$ をかけます。

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

ステップ 4.2.1.3.1.4

$1$ に $1$ をかけます。

$b^{2} - 4 b - (b^{2} + b + b + 1) - 5 = 0$

ステップ 4.2.1.3.2

$b$ と $b$ をたし算します。

$b^{2} - 4 b - (b^{2} + 2 b + 1) - 5 = 0$

ステップ 4.2.1.4

分配則を当てはめます。

$b^{2} - 4 b - b^{2} - (2 b) - 1 \cdot 1 - 5 = 0$

ステップ 4.2.1.5

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 4.2.1.5.1

$2$ に $- 1$ をかけます。

$b^{2} - 4 b - b^{2} - 2 b - 1 \cdot 1 - 5 = 0$

ステップ 4.2.1.5.2

$- 1$ に $1$ をかけます。

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

ステップ 4.2.2

$b^{2} - 4 b - b^{2} - 2 b - 1 - 5$ の反対側の項を組み合わせます。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 4.2.2.1

$b^{2}$ から $b^{2}$ を引きます。

$- 4 b + 0 - 2 b - 1 - 5 = 0$

ステップ 4.2.2.2

$- 4 b$ と $0$ をたし算します。

$- 4 b - 2 b - 1 - 5 = 0$

ステップ 4.2.3

$- 4 b$ から $2 b$ を引きます。

$- 6 b - 1 - 5 = 0$

ステップ 4.2.4

$- 1$ から $5$ を引きます。

$- 6 b - 6 = 0$

ステップ 4.3

$- 6$ を $- 6 b - 6$ で因数分解します。

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

$- 6$ を $- 6 b$ で因数分解します。

$- 6 b - 6 = 0$

ステップ 4.3.2

$- 6$ を $- 6$ で因数分解します。

$- 6 b - 6 \cdot 1 = 0$

ステップ 4.3.3

$- 6$ を $- 6 (b) - 6 (1)$ で因数分解します。

$- 6 (b + 1) = 0$

ステップ 4.4

$- 6 (b + 1) = 0$ の各項を $- 6$ で割り、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

$- 6 (b + 1) = 0$ の各項を $- 6$ で割ります。

$\frac{- 6 (b + 1)}{- 6} = \frac{0}{- 6}$

ステップ 4.4.2

左辺を簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 4.4.2.1

$- 6$ 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 4.4.2.1.1

共通因数を約分します。

$\frac{- 6 (b + 1)}{- 6} = \frac{0}{- 6}$

ステップ 4.4.2.1.2

$b + 1$ を $1$ で割ります。

$b + 1 = \frac{0}{- 6}$

ステップ 4.4.3

右辺を簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 4.4.3.1

$0$ を $- 6$ で割ります。

$b + 1 = 0$

ステップ 4.5

方程式の両辺から $1$ を引きます。

$b = - 1$

ステップ 5

$\frac{b}{b + 1} - \frac{b + 1}{b - 4} = \frac{5}{b^{2} - 3 b - 4}$ が真にならない解を除外します。

$解がありません$

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