Алгебра Примеры

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

Этап 1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1

Упростим знаменатель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.1

Перепишем $1$ в виде $1^{2}$ .

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

Этап 1.1.2

Поскольку оба члена являются полными квадратами, выполним разложение на множители, используя формулу разности квадратов, $a^{2} - b^{2} = (a + b) (a - b)$ , где $a = r$ и $b = 1$ .

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

Этап 1.2

Разложим на множители, используя правило полных квадратов.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.2.1

Перепишем $1$ в виде $1^{2}$ .

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

Этап 1.2.2

Проверим, чтобы средний член был равен удвоенному произведению корней из первого и третьего членов.

$2 r = 2 \cdot r \cdot 1$

Этап 1.2.3

Перепишем многочлен.

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

Этап 1.2.4

Разложим на множители, используя правило выделения полного квадрата из квадратного трехчлена $a^{2} - 2 a b + b^{2} = {(a - b)}^{2}$ , где $a = r$ и $b = 1$ .

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

Этап 2

Чтобы записать $\frac{4 r}{(r + 1) (r - 1)}$ в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на $\frac{r - 1}{r - 1}$ .

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

Этап 3

Чтобы записать $- \frac{3 r + 1}{{(r - 1)}^{2}}$ в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на $\frac{r + 1}{r + 1}$ .

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

Этап 4

Запишем каждое выражение с общим знаменателем $(r + 1) {(r - 1)}^{2}$ , умножив на подходящий множитель $1$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.1

Умножим $\frac{4 r}{(r + 1) (r - 1)}$ на $\frac{r - 1}{r - 1}$ .

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

Этап 4.2

Возведем $r - 1$ в степень $1$ .

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

Этап 4.3

Возведем $r - 1$ в степень $1$ .

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

Этап 4.4

Применим правило степени $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ для объединения показателей.

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

Этап 4.5

Добавим $1$ и $1$ .

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

Этап 4.6

Умножим $\frac{3 r + 1}{{(r - 1)}^{2}}$ на $\frac{r + 1}{r + 1}$ .

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

Этап 4.7

Изменим порядок множителей в $(r + 1) {(r - 1)}^{2}$ .

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

Этап 5

Объединим числители над общим знаменателем.

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

Этап 6

Упростим числитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 6.1

Применим свойство дистрибутивности.

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

Этап 6.2

Умножим $r$ на $r$ , сложив экспоненты.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 6.2.1

Перенесем $r$ .

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

Этап 6.2.2

Умножим $r$ на $r$ .

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

Этап 6.3

Умножим $- 1$ на $4$ .

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

Этап 6.4

Применим свойство дистрибутивности.

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

Этап 6.5

Умножим $3$ на $- 1$ .

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

Этап 6.6

Умножим $- 1$ на $1$ .

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

Этап 6.7

Развернем $(- 3 r - 1) (r + 1)$ , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 6.7.1

Применим свойство дистрибутивности.

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

Этап 6.7.2

Применим свойство дистрибутивности.

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

Этап 6.7.3

Применим свойство дистрибутивности.

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

Этап 6.8

Упростим и объединим подобные члены.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 6.8.1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 6.8.1.1

Умножим $r$ на $r$ , сложив экспоненты.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 6.8.1.1.1

Перенесем $r$ .

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

Этап 6.8.1.1.2

Умножим $r$ на $r$ .

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

Этап 6.8.1.2

Умножим $- 3$ на $1$ .

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

Этап 6.8.1.3

Перепишем $- 1 r$ в виде $- r$ .

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

Этап 6.8.1.4

Умножим $- 1$ на $1$ .

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

Этап 6.8.2

Вычтем $r$ из $- 3 r$ .

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

Этап 6.9

Вычтем $3 r^{2}$ из $4 r^{2}$ .

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

Этап 6.10

Вычтем $4 r$ из $- 4 r$ .

$\frac{r^{2} - 8 r - 1}{{(r - 1)}^{2} (r + 1)}$