Álgebra Exemplos

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

Etapa 1

Simplifique cada termo.

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Etapa 1.1

Fatore $4$ de $4 x^{2} + 4$ .

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Etapa 1.1.1

Fatore $4$ de $4 x^{2}$ .

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

Etapa 1.1.2

Fatore $4$ de $4$ .

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

Etapa 1.1.3

Fatore $4$ de $4 (x^{2}) + 4 (1)$ .

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

Etapa 1.2

Simplifique o denominador.

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Etapa 1.2.1

Reescreva $x^{4}$ como ${(x^{2})}^{2}$ .

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

Etapa 1.2.2

Reescreva $1$ como $1^{2}$ .

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

Etapa 1.2.3

Como os dois termos são quadrados perfeitos, fatore usando a fórmula da diferença de quadrados, $a^{2} - b^{2} = (a + b) (a - b)$ em que $a = x^{2}$ e $b = 1$ .

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

Etapa 1.2.4

Simplifique.

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Etapa 1.2.4.1

Reescreva $1$ como $1^{2}$ .

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

Etapa 1.2.4.2

Como os dois termos são quadrados perfeitos, fatore usando a fórmula da diferença de quadrados, $a^{2} - b^{2} = (a + b) (a - b)$ em que $a = x$ e $b = 1$ .

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

Etapa 2

Para escrever $\frac{3 x}{4 (x^{2} + 1)}$ como fração com um denominador comum, multiplique por $\frac{(x + 1) (x - 1)}{(x + 1) (x - 1)}$ .

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

Etapa 3

Para escrever $- \frac{2 x^{2}}{(x^{2} + 1) (x + 1) (x - 1)}$ como fração com um denominador comum, multiplique por $\frac{4}{4}$ .

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

Etapa 4

Escreva cada expressão com um denominador comum de $4 (x^{2} + 1) (x + 1) (x - 1)$ , multiplicando cada um por um fator apropriado de $1$ .

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Etapa 4.1

Multiplique $\frac{3 x}{4 (x^{2} + 1)}$ por $\frac{(x + 1) (x - 1)}{(x + 1) (x - 1)}$ .

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

Etapa 4.2

Multiplique $\frac{2 x^{2}}{(x^{2} + 1) (x + 1) (x - 1)}$ por $\frac{4}{4}$ .

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

Etapa 4.3

Reordene os fatores de $4 (x^{2} + 1) ((x + 1) (x - 1))$ .

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

Etapa 4.4

Reordene os fatores de $(x^{2} + 1) (x + 1) (x - 1) \cdot 4$ .

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

Etapa 5

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

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

Etapa 6

Simplifique o numerador.

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Etapa 6.1

Fatore $x$ de $3 x ((x + 1) (x - 1)) - 2 x^{2} \cdot 4$ .

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Etapa 6.1.1

Fatore $x$ de $3 x ((x + 1) (x - 1))$ .

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

Etapa 6.1.2

Fatore $x$ de $- 2 x^{2} \cdot 4$ .

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

Etapa 6.1.3

Fatore $x$ de $x (3 ((x + 1) (x - 1))) + x (- 2 x \cdot 4)$ .

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

Etapa 6.2

Expanda $(x + 1) (x - 1)$ usando o método FOIL.

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Etapa 6.2.1

Aplique a propriedade distributiva.

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

Etapa 6.2.2

Aplique a propriedade distributiva.

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

Etapa 6.2.3

Aplique a propriedade distributiva.

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

Etapa 6.3

Simplifique e combine termos semelhantes.

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Etapa 6.3.1

Simplifique cada termo.

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Etapa 6.3.1.1

Multiplique $x$ por $x$ .

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

Etapa 6.3.1.2

Mova $- 1$ para a esquerda de $x$ .

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

Etapa 6.3.1.3

Reescreva $- 1 x$ como $- x$ .

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

Etapa 6.3.1.4

Multiplique $x$ por $1$ .

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

Etapa 6.3.1.5

Multiplique $- 1$ por $1$ .

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

Etapa 6.3.2

Some $- x$ e $x$ .

$\frac{x (3 (x^{2} + 0 - 1) - 2 x \cdot 4)}{4 (x + 1) (x - 1) (x^{2} + 1)}$

Etapa 6.3.3

Some $x^{2}$ e $0$ .

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

Etapa 6.4

Aplique a propriedade distributiva.

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

Etapa 6.5

Multiplique $3$ por $- 1$ .

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

Etapa 6.6

Multiplique $4$ por $- 2$ .

$\frac{x (3 x^{2} - 3 - 8 x)}{4 (x + 1) (x - 1) (x^{2} + 1)}$

Etapa 6.7

Reordene os termos.

$\frac{x (3 x^{2} - 8 x - 3)}{4 (x + 1) (x - 1) (x^{2} + 1)}$

Etapa 6.8

Fatore por agrupamento.

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Etapa 6.8.1

Para um polinômio da forma $a x^{2} + b x + c$ , reescreva o termo do meio como uma soma de dois termos cujo produto é $a \cdot c = 3 \cdot - 3 = - 9$ e cuja soma é $b = - 8$ .

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Etapa 6.8.1.1

Fatore $- 8$ de $- 8 x$ .

$\frac{x (3 x^{2} - 8 (x) - 3)}{4 (x + 1) (x - 1) (x^{2} + 1)}$

Etapa 6.8.1.2

Reescreva $- 8$ como $1$ mais $- 9$

$\frac{x (3 x^{2} + (1 - 9) x - 3)}{4 (x + 1) (x - 1) (x^{2} + 1)}$

Etapa 6.8.1.3

Aplique a propriedade distributiva.

$\frac{x (3 x^{2} + 1 x - 9 x - 3)}{4 (x + 1) (x - 1) (x^{2} + 1)}$

Etapa 6.8.1.4

Multiplique $x$ por $1$ .

$\frac{x (3 x^{2} + x - 9 x - 3)}{4 (x + 1) (x - 1) (x^{2} + 1)}$

Etapa 6.8.2

Fatore o máximo divisor comum de cada grupo.

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Etapa 6.8.2.1

Agrupe os dois primeiros termos e os dois últimos termos.

$\frac{x ((3 x^{2} + x) - 9 x - 3)}{4 (x + 1) (x - 1) (x^{2} + 1)}$

Etapa 6.8.2.2

Fatore o máximo divisor comum (MDC) de cada grupo.

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

Etapa 6.8.3

Fatore o polinômio desmembrando o máximo divisor comum, $3 x + 1$ .

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

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