Основы алгебры Примеры

$\frac{x + 1}{x^{2} + 6 x + 9} + \frac{x - 4}{x^{2} - 9}$

Этап 1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1

Разложим на множители, используя правило полных квадратов.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.1

Перепишем $9$ в виде $3^{2}$ .

$\frac{x + 1}{x^{2} + 6 x + 3^{2}} + \frac{x - 4}{x^{2} - 9}$

Этап 1.1.2

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

$6 x = 2 \cdot x \cdot 3$

Этап 1.1.3

Перепишем многочлен.

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

Этап 1.1.4

Разложим на множители, используя правило выделения полного квадрата из квадратного трехчлена $a^{2} + 2 a b + b^{2} = {(a + b)}^{2}$ , где $a = x$ и $b = 3$ .

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

Этап 1.2

Упростим знаменатель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.2.1

Перепишем $9$ в виде $3^{2}$ .

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

Этап 1.2.2

Поскольку оба члена являются полными квадратами, выполним разложение на множители, используя формулу разности квадратов, $a^{2} - b^{2} = (a + b) (a - b)$ , где $a = x$ и $b = 3$ .

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

Этап 2

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

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

Этап 3

Чтобы записать $\frac{x - 4}{(x + 3) (x - 3)}$ в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на $\frac{x + 3}{x + 3}$ .

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

Этап 4

Запишем каждое выражение с общим знаменателем $(x - 3) {(x + 3)}^{2}$ , умножив на подходящий множитель $1$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.1

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

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

Этап 4.2

Умножим $\frac{x - 4}{(x + 3) (x - 3)}$ на $\frac{x + 3}{x + 3}$ .

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

Этап 4.3

Возведем $x + 3$ в степень $1$ .

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

Этап 4.4

Возведем $x + 3$ в степень $1$ .

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

Этап 4.5

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

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

Этап 4.6

Добавим $1$ и $1$ .

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

Этап 5

Объединим числители над общим знаменателем.

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

Этап 6

Упростим числитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 6.1

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

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 6.1.1

Применим свойство дистрибутивности.

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

Этап 6.1.2

Применим свойство дистрибутивности.

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

Этап 6.1.3

Применим свойство дистрибутивности.

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

Этап 6.2

Упростим и объединим подобные члены.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 6.2.1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 6.2.1.1

Умножим $x$ на $x$ .

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

Этап 6.2.1.2

Перенесем $- 3$ влево от $x$ .

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

Этап 6.2.1.3

Умножим $x$ на $1$ .

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

Этап 6.2.1.4

Умножим $- 3$ на $1$ .

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

Этап 6.2.2

Добавим $- 3 x$ и $x$ .

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

Этап 6.3

Развернем $(x - 4) (x + 3)$ , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 6.3.1

Применим свойство дистрибутивности.

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

Этап 6.3.2

Применим свойство дистрибутивности.

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

Этап 6.3.3

Применим свойство дистрибутивности.

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

Этап 6.4

Упростим и объединим подобные члены.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 6.4.1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 6.4.1.1

Умножим $x$ на $x$ .

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

Этап 6.4.1.2

Перенесем $3$ влево от $x$ .

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

Этап 6.4.1.3

Умножим $- 4$ на $3$ .

$\frac{x^{2} - 2 x - 3 + x^{2} + 3 x - 4 x - 12}{{(x + 3)}^{2} (x - 3)}$

Этап 6.4.2

Вычтем $4 x$ из $3 x$ .

$\frac{x^{2} - 2 x - 3 + x^{2} - x - 12}{{(x + 3)}^{2} (x - 3)}$

Этап 6.5

Добавим $x^{2}$ и $x^{2}$ .

$\frac{2 x^{2} - 2 x - 3 - x - 12}{{(x + 3)}^{2} (x - 3)}$

Этап 6.6

Вычтем $x$ из $- 2 x$ .

$\frac{2 x^{2} - 3 x - 3 - 12}{{(x + 3)}^{2} (x - 3)}$

Этап 6.7

Вычтем $12$ из $- 3$ .

$\frac{2 x^{2} - 3 x - 15}{{(x + 3)}^{2} (x - 3)}$