微分積分学準備例

$\frac{\frac{x^{2} - 1}{2 x^{2} - x - 1}}{\frac{x^{2} - 4}{2 x^{2} - 3 x - 2}}$

ステップ 1

分子に分母の逆数を掛けます。

$\frac{x^{2} - 1}{2 x^{2} - x - 1} \cdot \frac{2 x^{2} - 3 x - 2}{x^{2} - 4}$

ステップ 2

分子を簡約します。

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ステップ 2.1

$1$ を $1^{2}$ に書き換えます。

$\frac{x^{2} - 1^{2}}{2 x^{2} - x - 1} \cdot \frac{2 x^{2} - 3 x - 2}{x^{2} - 4}$

ステップ 2.2

両項とも完全平方なので、平方の差の公式 $a^{2} - b^{2} = (a + b) (a - b)$ を利用して、因数分解します。このとき、 $a = x$ であり、 $b = 1$ です。

$\frac{(x + 1) (x - 1)}{2 x^{2} - x - 1} \cdot \frac{2 x^{2} - 3 x - 2}{x^{2} - 4}$

ステップ 3

群による因数分解。

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ステップ 3.1

$a x^{2} + b x + c$ の形の多項式について、積が $a \cdot c = 2 \cdot - 1 = - 2$ で和が $b = - 1$ 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

$- 1$ を $- x$ で因数分解します。

$\frac{(x + 1) (x - 1)}{2 x^{2} - (x) - 1} \cdot \frac{2 x^{2} - 3 x - 2}{x^{2} - 4}$

ステップ 3.1.2

$- 1$ を $1$ プラス $- 2$ に書き換える

$\frac{(x + 1) (x - 1)}{2 x^{2} + (1 - 2) x - 1} \cdot \frac{2 x^{2} - 3 x - 2}{x^{2} - 4}$

ステップ 3.1.3

分配則を当てはめます。

$\frac{(x + 1) (x - 1)}{2 x^{2} + 1 x - 2 x - 1} \cdot \frac{2 x^{2} - 3 x - 2}{x^{2} - 4}$

ステップ 3.1.4

$x$ に $1$ をかけます。

$\frac{(x + 1) (x - 1)}{2 x^{2} + x - 2 x - 1} \cdot \frac{2 x^{2} - 3 x - 2}{x^{2} - 4}$

ステップ 3.2

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 3.2.1

前の2項と後ろの2項をまとめます。

$\frac{(x + 1) (x - 1)}{(2 x^{2} + x) - 2 x - 1} \cdot \frac{2 x^{2} - 3 x - 2}{x^{2} - 4}$

ステップ 3.2.2

各群から最大公約数を因数分解します。

$\frac{(x + 1) (x - 1)}{x (2 x + 1) - (2 x + 1)} \cdot \frac{2 x^{2} - 3 x - 2}{x^{2} - 4}$

ステップ 3.3

最大公約数 $2 x + 1$ を因数分解して、多項式を因数分解します。

$\frac{(x + 1) (x - 1)}{(2 x + 1) (x - 1)} \cdot \frac{2 x^{2} - 3 x - 2}{x^{2} - 4}$

ステップ 4

$x - 1$ の共通因数を約分します。

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ステップ 4.1

共通因数を約分します。

$\frac{(x + 1) (x - 1)}{(2 x + 1) (x - 1)} \cdot \frac{2 x^{2} - 3 x - 2}{x^{2} - 4}$

ステップ 4.2

式を書き換えます。

$\frac{x + 1}{2 x + 1} \cdot \frac{2 x^{2} - 3 x - 2}{x^{2} - 4}$

ステップ 5

群による因数分解。

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ステップ 5.1

$a x^{2} + b x + c$ の形の多項式について、積が $a \cdot c = 2 \cdot - 2 = - 4$ で和が $b = - 3$ 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 5.1.1

$- 3$ を $- 3 x$ で因数分解します。

$\frac{x + 1}{2 x + 1} \cdot \frac{2 x^{2} - 3 (x) - 2}{x^{2} - 4}$

ステップ 5.1.2

$- 3$ を $1$ プラス $- 4$ に書き換える

$\frac{x + 1}{2 x + 1} \cdot \frac{2 x^{2} + (1 - 4) x - 2}{x^{2} - 4}$

ステップ 5.1.3

分配則を当てはめます。

$\frac{x + 1}{2 x + 1} \cdot \frac{2 x^{2} + 1 x - 4 x - 2}{x^{2} - 4}$

ステップ 5.1.4

$x$ に $1$ をかけます。

$\frac{x + 1}{2 x + 1} \cdot \frac{2 x^{2} + x - 4 x - 2}{x^{2} - 4}$

ステップ 5.2

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 5.2.1

前の2項と後ろの2項をまとめます。

$\frac{x + 1}{2 x + 1} \cdot \frac{(2 x^{2} + x) - 4 x - 2}{x^{2} - 4}$

ステップ 5.2.2

各群から最大公約数を因数分解します。

$\frac{x + 1}{2 x + 1} \cdot \frac{x (2 x + 1) - 2 (2 x + 1)}{x^{2} - 4}$

ステップ 5.3

最大公約数 $2 x + 1$ を因数分解して、多項式を因数分解します。

$\frac{x + 1}{2 x + 1} \cdot \frac{(2 x + 1) (x - 2)}{x^{2} - 4}$

ステップ 6

分母を簡約します。

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ステップ 6.1

$4$ を $2^{2}$ に書き換えます。

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

ステップ 6.2

両項とも完全平方なので、平方の差の公式 $a^{2} - b^{2} = (a + b) (a - b)$ を利用して、因数分解します。このとき、 $a = x$ であり、 $b = 2$ です。

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

ステップ 7

項を簡約します。

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ステップ 7.1

$2 x + 1$ の共通因数を約分します。

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ステップ 7.1.1

共通因数を約分します。

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

ステップ 7.1.2

式を書き換えます。

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

ステップ 7.2

$x - 2$ の共通因数を約分します。

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ステップ 7.2.1

共通因数を約分します。

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

ステップ 7.2.2

式を書き換えます。

$(x + 1) \frac{1}{x + 2}$

ステップ 7.3

$x + 1$ に $\frac{1}{x + 2}$ をかけます。

$\frac{x + 1}{x + 2}$

微分積分学準備 例

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