有限数学示例

\frac{9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2}} - 1 (\frac{a}{a - 3} + \frac{12 a^{2} - 9 a}{27 - a^{3}} + \frac{9}{a^{2} + 3 a + 9})

$\frac{9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2}} - 1 (\frac{a}{a - 3} + \frac{12 a^{2} - 9 a}{27 - a^{3}} + \frac{9}{a^{2} + 3 a + 9})$

解题步骤 1

化简每一项。

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解题步骤 1.1

化简每一项。

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解题步骤 1.1.1

从

$12 a^{2} - 9 a$ 中分解出因数

$3 a$ 。

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解题步骤 1.1.1.1

从

$12 a^{2}$ 中分解出因数

$3 a$ 。

$\frac{9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2}} - 1 (\frac{a}{a - 3} + \frac{3 a (4 a) - 9 a}{27 - a^{3}} + \frac{9}{a^{2} + 3 a + 9})$

解题步骤 1.1.1.2

从

$- 9 a$ 中分解出因数

$3 a$ 。

$\frac{9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2}} - 1 (\frac{a}{a - 3} + \frac{3 a (4 a) + 3 a (- 3)}{27 - a^{3}} + \frac{9}{a^{2} + 3 a + 9})$

解题步骤 1.1.1.3

从

$3 a (4 a) + 3 a (- 3)$ 中分解出因数

$3 a$ 。

$\frac{9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2}} - 1 (\frac{a}{a - 3} + \frac{3 a (4 a - 3)}{27 - a^{3}} + \frac{9}{a^{2} + 3 a + 9})$

解题步骤 1.1.2

化简分母。

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解题步骤 1.1.2.1

将

$27$ 重写为

$3^{3}$ 。

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

解题步骤 1.1.2.2

因为两项都是完全立方数，所以使用立方差公式

$a^{3} - b^{3} = (a - b) (a^{2} + a b + b^{2})$ 进行因式分解，其中

$a = 3$ 和

$b = a$ 。

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

解题步骤 1.1.2.3

对

$3$ 进行

$2$ 次方运算。

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

解题步骤 1.2

将

$3$ 重写为

$- 1 (- 3)$ 。

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

解题步骤 1.3

从

$- a$ 中分解出因数

$- 1$ 。

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

解题步骤 1.4

从

$- 1 (- 3) - (a)$ 中分解出因数

$- 1$ 。

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

解题步骤 1.5

将

$\frac{3 a (4 a - 3)}{- 1 (- 3 + a) (9 + 3 a + a^{2})}$ 分母的一个负号移到分子上。

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

解题步骤 1.6

重新排序项。

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

解题步骤 1.7

要将

$\frac{a}{a - 3}$ 写成带有公分母的分数，请乘以

$\frac{9 + 3 a + a^{2}}{9 + 3 a + a^{2}}$ 。

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

解题步骤 1.8

将

$\frac{a}{a - 3}$ 乘以

$\frac{9 + 3 a + a^{2}}{9 + 3 a + a^{2}}$ 。

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

解题步骤 1.9

在公分母上合并分子。

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

解题步骤 1.10

化简每一项。

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解题步骤 1.10.1

化简分子。

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解题步骤 1.10.1.1

从

$a (9 + 3 a + a^{2}) - 1 \cdot 3 a (4 a - 3)$ 中分解出因数

$a$ 。

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解题步骤 1.10.1.1.1

从

$- 1 \cdot 3 a (4 a - 3)$ 中分解出因数

$a$ 。

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

解题步骤 1.10.1.1.2

从

$a (9 + 3 a + a^{2}) + a (- 1 \cdot 3 (4 a - 3))$ 中分解出因数

$a$ 。

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

解题步骤 1.10.1.2

将

$- 1$ 乘以

$3$ 。

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

解题步骤 1.10.1.3

运用分配律。

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

解题步骤 1.10.1.4

将

$4$ 乘以

$- 3$ 。

$\frac{9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2}} - 1 (\frac{a (9 + 3 a + a^{2} - 12 a - 3 \cdot - 3)}{(a - 3) (9 + 3 a + a^{2})} + \frac{9}{a^{2} + 3 a + 9})$

解题步骤 1.10.1.5

将

$- 3$ 乘以

$- 3$ 。

$\frac{9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2}} - 1 (\frac{a (9 + 3 a + a^{2} - 12 a + 9)}{(a - 3) (9 + 3 a + a^{2})} + \frac{9}{a^{2} + 3 a + 9})$

解题步骤 1.10.1.6

将

$9$ 和

$9$ 相加。

$\frac{9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2}} - 1 (\frac{a (3 a + a^{2} - 12 a + 18)}{(a - 3) (9 + 3 a + a^{2})} + \frac{9}{a^{2} + 3 a + 9})$

解题步骤 1.10.1.7

从

$3 a$ 中减去

$12 a$ 。

$\frac{9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2}} - 1 (\frac{a (a^{2} - 9 a + 18)}{(a - 3) (9 + 3 a + a^{2})} + \frac{9}{a^{2} + 3 a + 9})$

解题步骤 1.10.1.8

使用 AC 法来对

$a^{2} - 9 a + 18$ 进行因式分解。

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解题步骤 1.10.1.8.1

思考一下

$x^{2} + b x + c$ 这种形式。找出一对整数，其积为

$c$ ，且和为

$b$ 。在本例中，其积即为

$18$ ，和为

$- 9$ 。

$- 6, - 3$

解题步骤 1.10.1.8.2

使用这些整数书写分数形式。

$\frac{9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2}} - 1 (\frac{a ((a - 6) (a - 3))}{(a - 3) (9 + 3 a + a^{2})} + \frac{9}{a^{2} + 3 a + 9})$

$\frac{9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2}} - 1 (\frac{a (a - 6) (a - 3)}{(a - 3) (9 + 3 a + a^{2})} + \frac{9}{a^{2} + 3 a + 9})$

解题步骤 1.10.2

约去

$a - 3$ 的公因数。

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解题步骤 1.10.2.1

约去公因数。

$\frac{9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2}} - 1 (\frac{a (a - 6) (a - 3)}{(a - 3) (9 + 3 a + a^{2})} + \frac{9}{a^{2} + 3 a + 9})$

解题步骤 1.10.2.2

重写表达式。

$\frac{9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2}} - 1 (\frac{a (a - 6)}{9 + 3 a + a^{2}} + \frac{9}{a^{2} + 3 a + 9})$

解题步骤 1.11

重新排序项。

$\frac{9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2}} - 1 (\frac{a (a - 6)}{a^{2} + 3 a + 9} + \frac{9}{a^{2} + 3 a + 9})$

解题步骤 1.12

在公分母上合并分子。

$\frac{9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2}} - 1 \frac{a (a - 6) + 9}{a^{2} + 3 a + 9}$

解题步骤 1.13

化简分子。

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解题步骤 1.13.1

运用分配律。

$\frac{9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2}} - 1 \frac{a \cdot a + a \cdot - 6 + 9}{a^{2} + 3 a + 9}$

解题步骤 1.13.2

将

$a$ 乘以

$a$ 。

$\frac{9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2}} - 1 \frac{a^{2} + a \cdot - 6 + 9}{a^{2} + 3 a + 9}$

解题步骤 1.13.3

将

$- 6$ 移到

$a$ 的左侧。

$\frac{9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2}} - 1 \frac{a^{2} - 6 \cdot a + 9}{a^{2} + 3 a + 9}$

解题步骤 1.13.4

使用完全平方法则进行因式分解。

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解题步骤 1.13.4.1

将

$9$ 重写为

$3^{2}$ 。

$\frac{9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2}} - 1 \frac{a^{2} - 6 a + 3^{2}}{a^{2} + 3 a + 9}$

解题步骤 1.13.4.2

请检查中间项是否为第一项被平方数和第三项被平方数的乘积的两倍。

$6 a = 2 \cdot a \cdot 3$

解题步骤 1.13.4.3

重写多项式。

$\frac{9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2}} - 1 \frac{a^{2} - 2 \cdot a \cdot 3 + 3^{2}}{a^{2} + 3 a + 9}$

解题步骤 1.13.4.4

使用完全平方三项式法则对

$a^{2} - 2 a b + b^{2} = {(a - b)}^{2}$ 进行因式分解，其中

$a = a$ 和

$b = 3$ 。

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

解题步骤 1.14

将

$- 1 \frac{{(a - 3)}^{2}}{a^{2} + 3 a + 9}$ 重写为

$- \frac{{(a - 3)}^{2}}{a^{2} + 3 a + 9}$ 。

$\frac{9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2}} - \frac{{(a - 3)}^{2}}{a^{2} + 3 a + 9}$

解题步骤 2

要将

$\frac{9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2}}$ 写成带有公分母的分数，请乘以

$\frac{a^{2} + 3 a + 9}{a^{2} + 3 a + 9}$ 。

$\frac{9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2}} \cdot \frac{a^{2} + 3 a + 9}{a^{2} + 3 a + 9} - \frac{{(a - 3)}^{2}}{a^{2} + 3 a + 9}$

解题步骤 3

要将

$- \frac{{(a - 3)}^{2}}{a^{2} + 3 a + 9}$ 写成带有公分母的分数，请乘以

$\frac{{(3 - a)}^{2}}{{(3 - a)}^{2}}$ 。

$\frac{9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2}} \cdot \frac{a^{2} + 3 a + 9}{a^{2} + 3 a + 9} - \frac{{(a - 3)}^{2}}{a^{2} + 3 a + 9} \cdot \frac{{(3 - a)}^{2}}{{(3 - a)}^{2}}$

解题步骤 4

通过与

$1$ 的合适因数相乘，将每一个表达式写成具有公分母

$(a^{2} + 3 a + 9) {(3 - a)}^{2}$ 的形式。

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解题步骤 4.1

将

$\frac{9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2}}$ 乘以

$\frac{a^{2} + 3 a + 9}{a^{2} + 3 a + 9}$ 。

$\frac{9 a^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)} - \frac{{(a - 3)}^{2}}{a^{2} + 3 a + 9} \cdot \frac{{(3 - a)}^{2}}{{(3 - a)}^{2}}$

解题步骤 4.2

将

$\frac{{(a - 3)}^{2}}{a^{2} + 3 a + 9}$ 乘以

$\frac{{(3 - a)}^{2}}{{(3 - a)}^{2}}$ 。

$\frac{9 a^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)} - \frac{{(a - 3)}^{2} {(3 - a)}^{2}}{(a^{2} + 3 a + 9) {(3 - a)}^{2}}$

解题步骤 4.3

重新排序

$(a^{2} + 3 a + 9) {(3 - a)}^{2}$ 的因式。

$\frac{9 a^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)} - \frac{{(a - 3)}^{2} {(3 - a)}^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 5

在公分母上合并分子。

$\frac{9 a^{2} (a^{2} + 3 a + 9) - {(a - 3)}^{2} {(3 - a)}^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6

化简分子。

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解题步骤 6.1

运用分配律。

$\frac{9 a^{2} a^{2} + 9 a^{2} (3 a) + 9 a^{2} \cdot 9 - {(a - 3)}^{2} {(3 - a)}^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.2

化简。

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解题步骤 6.2.1

通过指数相加将

$a^{2}$ 乘以

$a^{2}$ 。

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解题步骤 6.2.1.1

移动

$a^{2}$ 。

$\frac{9 (a^{2} a^{2}) + 9 a^{2} (3 a) + 9 a^{2} \cdot 9 - {(a - 3)}^{2} {(3 - a)}^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.2.1.2

使用幂法则

$a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$\frac{9 a^{2 + 2} + 9 a^{2} (3 a) + 9 a^{2} \cdot 9 - {(a - 3)}^{2} {(3 - a)}^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.2.1.3

将

$2$ 和

$2$ 相加。

$\frac{9 a^{4} + 9 a^{2} (3 a) + 9 a^{2} \cdot 9 - {(a - 3)}^{2} {(3 - a)}^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.2.2

使用乘法的交换性质重写。

$\frac{9 a^{4} + 9 \cdot 3 a^{2} a + 9 a^{2} \cdot 9 - {(a - 3)}^{2} {(3 - a)}^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.2.3

将

$9$ 乘以

$9$ 。

$\frac{9 a^{4} + 9 \cdot 3 a^{2} a + 81 a^{2} - {(a - 3)}^{2} {(3 - a)}^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.3

化简每一项。

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解题步骤 6.3.1

通过指数相加将

$a^{2}$ 乘以

$a$ 。

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解题步骤 6.3.1.1

移动

$a$ 。

$\frac{9 a^{4} + 9 \cdot 3 (a \cdot a^{2}) + 81 a^{2} - {(a - 3)}^{2} {(3 - a)}^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.3.1.2

将

$a$ 乘以

$a^{2}$ 。

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解题步骤 6.3.1.2.1

对

$a$ 进行

$1$ 次方运算。

$\frac{9 a^{4} + 9 \cdot 3 (a^{1} a^{2}) + 81 a^{2} - {(a - 3)}^{2} {(3 - a)}^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.3.1.2.2

使用幂法则

$a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$\frac{9 a^{4} + 9 \cdot 3 a^{1 + 2} + 81 a^{2} - {(a - 3)}^{2} {(3 - a)}^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.3.1.3

将

$1$ 和

$2$ 相加。

$\frac{9 a^{4} + 9 \cdot 3 a^{3} + 81 a^{2} - {(a - 3)}^{2} {(3 - a)}^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.3.2

将

$9$ 乘以

$3$ 。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} - {(a - 3)}^{2} {(3 - a)}^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.4

将

${(a - 3)}^{2}$ 重写为

$(a - 3) (a - 3)$ 。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} - ((a - 3) (a - 3)) {(3 - a)}^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.5

使用 FOIL 方法展开

$(a - 3) (a - 3)$ 。

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解题步骤 6.5.1

运用分配律。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} - (a (a - 3) - 3 (a - 3)) {(3 - a)}^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.5.2

运用分配律。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} - (a \cdot a + a \cdot - 3 - 3 (a - 3)) {(3 - a)}^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.5.3

运用分配律。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} - (a \cdot a + a \cdot - 3 - 3 a - 3 \cdot - 3) {(3 - a)}^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.6

化简并合并同类项。

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解题步骤 6.6.1

化简每一项。

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解题步骤 6.6.1.1

将

$a$ 乘以

$a$ 。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} - (a^{2} + a \cdot - 3 - 3 a - 3 \cdot - 3) {(3 - a)}^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.6.1.2

将

$- 3$ 移到

$a$ 的左侧。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} - (a^{2} - 3 \cdot a - 3 a - 3 \cdot - 3) {(3 - a)}^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.6.1.3

将

$- 3$ 乘以

$- 3$ 。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} - (a^{2} - 3 a - 3 a + 9) {(3 - a)}^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.6.2

从

$- 3 a$ 中减去

$3 a$ 。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} - (a^{2} - 6 a + 9) {(3 - a)}^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.7

运用分配律。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} + (- a^{2} - (- 6 a) - 1 \cdot 9) {(3 - a)}^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.8

化简。

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解题步骤 6.8.1

将

$- 6$ 乘以

$- 1$ 。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} + (- a^{2} + 6 a - 1 \cdot 9) {(3 - a)}^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.8.2

将

$- 1$ 乘以

$9$ 。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} + (- a^{2} + 6 a - 9) {(3 - a)}^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.9

将

${(3 - a)}^{2}$ 重写为

$(3 - a) (3 - a)$ 。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} + (- a^{2} + 6 a - 9) ((3 - a) (3 - a))}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.10

使用 FOIL 方法展开

$(3 - a) (3 - a)$ 。

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解题步骤 6.10.1

运用分配律。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} + (- a^{2} + 6 a - 9) (3 (3 - a) - a (3 - a))}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.10.2

运用分配律。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} + (- a^{2} + 6 a - 9) (3 \cdot 3 + 3 (- a) - a (3 - a))}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.10.3

运用分配律。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} + (- a^{2} + 6 a - 9) (3 \cdot 3 + 3 (- a) - a \cdot 3 - a (- a))}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.11

化简并合并同类项。

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解题步骤 6.11.1

化简每一项。

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解题步骤 6.11.1.1

将

$3$ 乘以

$3$ 。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} + (- a^{2} + 6 a - 9) (9 + 3 (- a) - a \cdot 3 - a (- a))}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.11.1.2

将

$- 1$ 乘以

$3$ 。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} + (- a^{2} + 6 a - 9) (9 - 3 a - a \cdot 3 - a (- a))}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.11.1.3

将

$3$ 乘以

$- 1$ 。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} + (- a^{2} + 6 a - 9) (9 - 3 a - 3 a - a (- a))}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.11.1.4

使用乘法的交换性质重写。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} + (- a^{2} + 6 a - 9) (9 - 3 a - 3 a - 1 \cdot - 1 a \cdot a)}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.11.1.5

通过指数相加将

$a$ 乘以

$a$ 。

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解题步骤 6.11.1.5.1

移动

$a$ 。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} + (- a^{2} + 6 a - 9) (9 - 3 a - 3 a - 1 \cdot - 1 (a \cdot a))}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.11.1.5.2

将

$a$ 乘以

$a$ 。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} + (- a^{2} + 6 a - 9) (9 - 3 a - 3 a - 1 \cdot - 1 a^{2})}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.11.1.6

将

$- 1$ 乘以

$- 1$ 。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} + (- a^{2} + 6 a - 9) (9 - 3 a - 3 a + 1 a^{2})}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.11.1.7

将

$a^{2}$ 乘以

$1$ 。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} + (- a^{2} + 6 a - 9) (9 - 3 a - 3 a + a^{2})}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.11.2

从

$- 3 a$ 中减去

$3 a$ 。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} + (- a^{2} + 6 a - 9) (9 - 6 a + a^{2})}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.12

将第一个表达式中的每一项与第二个表达式中的每一项相乘来展开

$(- a^{2} + 6 a - 9) (9 - 6 a + a^{2})$ 。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} - a^{2} \cdot 9 - a^{2} (- 6 a) - a^{2} a^{2} + 6 a \cdot 9 + 6 a (- 6 a) + 6 a \cdot a^{2} - 9 \cdot 9 - 9 (- 6 a) - 9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.13

化简每一项。

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解题步骤 6.13.1

将

$9$ 乘以

$- 1$ 。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} - 9 a^{2} - a^{2} (- 6 a) - a^{2} a^{2} + 6 a \cdot 9 + 6 a (- 6 a) + 6 a \cdot a^{2} - 9 \cdot 9 - 9 (- 6 a) - 9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.13.2

使用乘法的交换性质重写。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} - 9 a^{2} - 1 \cdot - 6 a^{2} a - a^{2} a^{2} + 6 a \cdot 9 + 6 a (- 6 a) + 6 a \cdot a^{2} - 9 \cdot 9 - 9 (- 6 a) - 9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.13.3

通过指数相加将

$a^{2}$ 乘以

$a$ 。

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解题步骤 6.13.3.1

移动

$a$ 。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} - 9 a^{2} - 1 \cdot - 6 (a \cdot a^{2}) - a^{2} a^{2} + 6 a \cdot 9 + 6 a (- 6 a) + 6 a \cdot a^{2} - 9 \cdot 9 - 9 (- 6 a) - 9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.13.3.2

将

$a$ 乘以

$a^{2}$ 。

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解题步骤 6.13.3.2.1

对

$a$ 进行

$1$ 次方运算。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} - 9 a^{2} - 1 \cdot - 6 (a^{1} a^{2}) - a^{2} a^{2} + 6 a \cdot 9 + 6 a (- 6 a) + 6 a \cdot a^{2} - 9 \cdot 9 - 9 (- 6 a) - 9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.13.3.2.2

使用幂法则

$a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} - 9 a^{2} - 1 \cdot - 6 a^{1 + 2} - a^{2} a^{2} + 6 a \cdot 9 + 6 a (- 6 a) + 6 a \cdot a^{2} - 9 \cdot 9 - 9 (- 6 a) - 9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.13.3.3

将

$1$ 和

$2$ 相加。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} - 9 a^{2} - 1 \cdot - 6 a^{3} - a^{2} a^{2} + 6 a \cdot 9 + 6 a (- 6 a) + 6 a \cdot a^{2} - 9 \cdot 9 - 9 (- 6 a) - 9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.13.4

将

$- 1$ 乘以

$- 6$ 。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} - 9 a^{2} + 6 a^{3} - a^{2} a^{2} + 6 a \cdot 9 + 6 a (- 6 a) + 6 a \cdot a^{2} - 9 \cdot 9 - 9 (- 6 a) - 9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.13.5

通过指数相加将

$a^{2}$ 乘以

$a^{2}$ 。

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解题步骤 6.13.5.1

移动

$a^{2}$ 。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} - 9 a^{2} + 6 a^{3} - (a^{2} a^{2}) + 6 a \cdot 9 + 6 a (- 6 a) + 6 a \cdot a^{2} - 9 \cdot 9 - 9 (- 6 a) - 9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.13.5.2

使用幂法则

$a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} - 9 a^{2} + 6 a^{3} - a^{2 + 2} + 6 a \cdot 9 + 6 a (- 6 a) + 6 a \cdot a^{2} - 9 \cdot 9 - 9 (- 6 a) - 9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.13.5.3

将

$2$ 和

$2$ 相加。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} - 9 a^{2} + 6 a^{3} - a^{4} + 6 a \cdot 9 + 6 a (- 6 a) + 6 a \cdot a^{2} - 9 \cdot 9 - 9 (- 6 a) - 9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.13.6

将

$9$ 乘以

$6$ 。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} - 9 a^{2} + 6 a^{3} - a^{4} + 54 a + 6 a (- 6 a) + 6 a \cdot a^{2} - 9 \cdot 9 - 9 (- 6 a) - 9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.13.7

使用乘法的交换性质重写。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} - 9 a^{2} + 6 a^{3} - a^{4} + 54 a + 6 \cdot - 6 a \cdot a + 6 a \cdot a^{2} - 9 \cdot 9 - 9 (- 6 a) - 9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.13.8

通过指数相加将

$a$ 乘以

$a$ 。

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解题步骤 6.13.8.1

移动

$a$ 。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} - 9 a^{2} + 6 a^{3} - a^{4} + 54 a + 6 \cdot - 6 (a \cdot a) + 6 a \cdot a^{2} - 9 \cdot 9 - 9 (- 6 a) - 9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.13.8.2

将

$a$ 乘以

$a$ 。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} - 9 a^{2} + 6 a^{3} - a^{4} + 54 a + 6 \cdot - 6 a^{2} + 6 a \cdot a^{2} - 9 \cdot 9 - 9 (- 6 a) - 9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.13.9

将

$6$ 乘以

$- 6$ 。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} - 9 a^{2} + 6 a^{3} - a^{4} + 54 a - 36 a^{2} + 6 a \cdot a^{2} - 9 \cdot 9 - 9 (- 6 a) - 9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.13.10

通过指数相加将

$a$ 乘以

$a^{2}$ 。

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解题步骤 6.13.10.1

移动

$a^{2}$ 。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} - 9 a^{2} + 6 a^{3} - a^{4} + 54 a - 36 a^{2} + 6 (a^{2} a) - 9 \cdot 9 - 9 (- 6 a) - 9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.13.10.2

将

$a^{2}$ 乘以

$a$ 。

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解题步骤 6.13.10.2.1

对

$a$ 进行

$1$ 次方运算。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} - 9 a^{2} + 6 a^{3} - a^{4} + 54 a - 36 a^{2} + 6 (a^{2} a^{1}) - 9 \cdot 9 - 9 (- 6 a) - 9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.13.10.2.2

使用幂法则

$a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} - 9 a^{2} + 6 a^{3} - a^{4} + 54 a - 36 a^{2} + 6 a^{2 + 1} - 9 \cdot 9 - 9 (- 6 a) - 9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.13.10.3

将

$2$ 和

$1$ 相加。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} - 9 a^{2} + 6 a^{3} - a^{4} + 54 a - 36 a^{2} + 6 a^{3} - 9 \cdot 9 - 9 (- 6 a) - 9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.13.11

将

$- 9$ 乘以

$9$ 。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} - 9 a^{2} + 6 a^{3} - a^{4} + 54 a - 36 a^{2} + 6 a^{3} - 81 - 9 (- 6 a) - 9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.13.12

将

$- 6$ 乘以

$- 9$ 。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} - 9 a^{2} + 6 a^{3} - a^{4} + 54 a - 36 a^{2} + 6 a^{3} - 81 + 54 a - 9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.14

从

$- 9 a^{2}$ 中减去

$36 a^{2}$ 。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} + 6 a^{3} - a^{4} + 54 a - 45 a^{2} + 6 a^{3} - 81 + 54 a - 9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.15

将

$6 a^{3}$ 和

$6 a^{3}$ 相加。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} + 12 a^{3} - a^{4} + 54 a - 45 a^{2} - 81 + 54 a - 9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.16

将

$54 a$ 和

$54 a$ 相加。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} + 12 a^{3} - a^{4} + 108 a - 45 a^{2} - 81 - 9 a^{2}}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.17

从

$- 45 a^{2}$ 中减去

$9 a^{2}$ 。

$\frac{9 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} + 12 a^{3} - a^{4} + 108 a - 54 a^{2} - 81}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.18

从

$9 a^{4}$ 中减去

$a^{4}$ 。

$\frac{8 a^{4} + 27 a^{3} + 81 a^{2} + 12 a^{3} + 108 a - 54 a^{2} - 81}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.19

将

$27 a^{3}$ 和

$12 a^{3}$ 相加。

$\frac{8 a^{4} + 39 a^{3} + 81 a^{2} + 108 a - 54 a^{2} - 81}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

解题步骤 6.20

从

$81 a^{2}$ 中减去

$54 a^{2}$ 。

$\frac{8 a^{4} + 39 a^{3} + 27 a^{2} + 108 a - 81}{{(3 - a)}^{2} (a^{2} + 3 a + 9)}$

有限数学 示例

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