Matemática discreta Exemplos

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

Etapa 1

Subtraia $1$ dos dois lados da equação.

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

Etapa 2

Fatore cada termo.

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Etapa 2.1

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

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

Etapa 2.2

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 $b = 1$ .

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

Etapa 3

Encontre o MMC dos termos na equação.

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Etapa 3.1

Encontrar o MMC de uma lista de valores é o mesmo que encontrar o MMC dos denominadores desses valores.

$(x + 1) (x - 1), x - 1, 1$

Etapa 3.2

O MMC é o menor número positivo pelo qual todos os números se dividem uniformemente.

1. Liste os fatores primos de cada número.

2. Multiplique cada fator pelo maior número de vezes em que ele ocorre em cada número.

Etapa 3.3

O número $1$ não é primo porque tem apenas um fator positivo, que é ele mesmo.

Não é primo

Etapa 3.4

O MMC de $1, 1, 1$ é o resultado da multiplicação de todos os fatores primos pelo maior número de vezes que eles ocorrem em qualquer um dos números.

$1$

Etapa 3.5

O fator de $x + 1$ é o próprio $x + 1$ .

$(x + 1) = x + 1$

$(x + 1)$ ocorre $1$ vez.

Etapa 3.6

O fator de $x - 1$ é o próprio $x - 1$ .

$(x - 1) = x - 1$

$(x - 1)$ ocorre $1$ vez.

Etapa 3.7

O MMC de $x + 1, x - 1, x - 1$ é o resultado da multiplicação de todos os fatores pelo maior número de vezes que eles ocorrem em qualquer um dos termos.

$(x + 1) (x - 1)$

Etapa 4

Multiplique cada termo em $\frac{4}{(x + 1) (x - 1)} = \frac{2 x}{x - 1} - 1$ por $(x + 1) (x - 1)$ para eliminar as frações.

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Etapa 4.1

Multiplique cada termo em $\frac{4}{(x + 1) (x - 1)} = \frac{2 x}{x - 1} - 1$ por $(x + 1) (x - 1)$ .

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

Etapa 4.2

Simplifique o lado esquerdo.

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Etapa 4.2.1

Cancele o fator comum de $(x + 1) (x - 1)$ .

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Etapa 4.2.1.1

Cancele o fator comum.

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

Etapa 4.2.1.2

Reescreva a expressão.

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

Etapa 4.3

Simplifique o lado direito.

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Etapa 4.3.1

Simplifique cada termo.

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Etapa 4.3.1.1

Cancele o fator comum de $x - 1$ .

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Etapa 4.3.1.1.1

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

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

Etapa 4.3.1.1.2

Cancele o fator comum.

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

Etapa 4.3.1.1.3

Reescreva a expressão.

$4 = 2 x (x + 1) - ((x + 1) (x - 1))$

Etapa 4.3.1.2

Aplique a propriedade distributiva.

$4 = 2 x \cdot x + 2 x \cdot 1 - ((x + 1) (x - 1))$

Etapa 4.3.1.3

Multiplique $x$ por $x$ somando os expoentes.

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Etapa 4.3.1.3.1

Mova $x$ .

$4 = 2 (x \cdot x) + 2 x \cdot 1 - ((x + 1) (x - 1))$

Etapa 4.3.1.3.2

Multiplique $x$ por $x$ .

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

Etapa 4.3.1.4

Multiplique $2$ por $1$ .

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

Etapa 4.3.1.5

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

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Etapa 4.3.1.5.1

Aplique a propriedade distributiva.

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

Etapa 4.3.1.5.2

Aplique a propriedade distributiva.

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

Etapa 4.3.1.5.3

Aplique a propriedade distributiva.

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

Etapa 4.3.1.6

Simplifique e combine termos semelhantes.

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Etapa 4.3.1.6.1

Simplifique cada termo.

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Etapa 4.3.1.6.1.1

Multiplique $x$ por $x$ .

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

Etapa 4.3.1.6.1.2

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

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

Etapa 4.3.1.6.1.3

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

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

Etapa 4.3.1.6.1.4

Multiplique $x$ por $1$ .

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

Etapa 4.3.1.6.1.5

Multiplique $- 1$ por $1$ .

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

Etapa 4.3.1.6.2

Some $- x$ e $x$ .

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

Etapa 4.3.1.6.3

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

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

Etapa 4.3.1.7

Aplique a propriedade distributiva.

$4 = 2 x^{2} + 2 x - x^{2} - - 1$

Etapa 4.3.1.8

Multiplique $- 1$ por $- 1$ .

$4 = 2 x^{2} + 2 x - x^{2} + 1$

Etapa 4.3.2

Subtraia $x^{2}$ de $2 x^{2}$ .

$4 = x^{2} + 2 x + 1$

Etapa 5

Resolva a equação.

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Etapa 5.1

Reescreva a equação como $x^{2} + 2 x + 1 = 4$ .

$x^{2} + 2 x + 1 = 4$

Etapa 5.2

Subtraia $4$ dos dois lados da equação.

$x^{2} + 2 x + 1 - 4 = 0$

Etapa 5.3

Subtraia $4$ de $1$ .

$x^{2} + 2 x - 3 = 0$

Etapa 5.4

Fatore $x^{2} + 2 x - 3$ usando o método AC.

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Etapa 5.4.1

Considere a forma $x^{2} + b x + c$ . Encontre um par de números inteiros cujo produto é $c$ e cuja soma é $b$ . Neste caso, cujo produto é $- 3$ e cuja soma é $2$ .

$- 1, 3$

Etapa 5.4.2

Escreva a forma fatorada usando estes números inteiros.

$(x - 1) (x + 3) = 0$

Etapa 5.5

Se qualquer fator individual no lado esquerdo da equação for igual a $0$ , toda a expressão será igual a $0$ .

$x - 1 = 0$

$x + 3 = 0$

Etapa 5.6

Defina $x - 1$ como igual a $0$ e resolva para $x$ .

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Etapa 5.6.1

Defina $x - 1$ como igual a $0$ .

$x - 1 = 0$

Etapa 5.6.2

Some $1$ aos dois lados da equação.

$x = 1$

Etapa 5.7

Defina $x + 3$ como igual a $0$ e resolva para $x$ .

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Etapa 5.7.1

Defina $x + 3$ como igual a $0$ .

$x + 3 = 0$

Etapa 5.7.2

Subtraia $3$ dos dois lados da equação.

$x = - 3$

Etapa 5.8

A solução final são todos os valores que tornam $(x - 1) (x + 3) = 0$ verdadeiro.

$x = 1, - 3$

Etapa 6

Exclua as soluções que não tornam $\frac{4}{x^{2} - 1} + 1 = \frac{2 x}{x - 1}$ verdadeira.

$x = - 3$