画像に写っている数学の問題は、練習18で分数式の計算((1)~(4))、練習19で恒等式の選択((1)~(4))です。一つずつ解いていきます。

代数学分数式恒等式式の計算通分因数分解
2025/7/17

1. 問題の内容

画像に写っている数学の問題は、練習18で分数式の計算((1)~(4))、練習19で恒等式の選択((1)~(4))です。一つずつ解いていきます。

2. 解き方の手順

練習18:分数式の計算
(1) 2x+1+3x2\frac{2}{x+1} + \frac{3}{x-2}
通分します。
2(x2)(x+1)(x2)+3(x+1)(x+1)(x2)\frac{2(x-2)}{(x+1)(x-2)} + \frac{3(x+1)}{(x+1)(x-2)}
分子を整理します。
2x4+3x+3(x+1)(x2)\frac{2x - 4 + 3x + 3}{(x+1)(x-2)}
5x1(x+1)(x2)\frac{5x - 1}{(x+1)(x-2)}
(2) xx11x2x\frac{x}{x-1} - \frac{1}{x^2 - x}
通分します。まず、x2x=x(x1)x^2 - x = x(x-1) なので、
xx11x(x1)\frac{x}{x-1} - \frac{1}{x(x-1)}
x2x(x1)1x(x1)\frac{x^2}{x(x-1)} - \frac{1}{x(x-1)}
x21x(x1)\frac{x^2 - 1}{x(x-1)}
(x1)(x+1)x(x1)\frac{(x-1)(x+1)}{x(x-1)}
x+1x\frac{x+1}{x}
(3) xx+1+3x1x22x3\frac{x}{x+1} + \frac{3x-1}{x^2-2x-3}
通分します。まず、x22x3=(x3)(x+1)x^2-2x-3 = (x-3)(x+1)なので、
xx+1+3x1(x3)(x+1)\frac{x}{x+1} + \frac{3x-1}{(x-3)(x+1)}
x(x3)(x+1)(x3)+3x1(x+1)(x3)\frac{x(x-3)}{(x+1)(x-3)} + \frac{3x-1}{(x+1)(x-3)}
x23x+3x1(x+1)(x3)\frac{x^2 - 3x + 3x - 1}{(x+1)(x-3)}
x21(x+1)(x3)\frac{x^2 - 1}{(x+1)(x-3)}
(x+1)(x1)(x+1)(x3)\frac{(x+1)(x-1)}{(x+1)(x-3)}
x1x3\frac{x-1}{x-3}
(4) 3x+5x211x2+x\frac{3x+5}{x^2-1} - \frac{1}{x^2+x}
通分します。x21=(x1)(x+1)x^2 - 1 = (x-1)(x+1)x2+x=x(x+1)x^2 + x = x(x+1) なので、
3x+5(x1)(x+1)1x(x+1)\frac{3x+5}{(x-1)(x+1)} - \frac{1}{x(x+1)}
x(3x+5)x(x1)(x+1)x1x(x1)(x+1)\frac{x(3x+5)}{x(x-1)(x+1)} - \frac{x-1}{x(x-1)(x+1)}
3x2+5x(x1)x(x1)(x+1)\frac{3x^2 + 5x - (x-1)}{x(x-1)(x+1)}
3x2+4x+1x(x1)(x+1)\frac{3x^2 + 4x + 1}{x(x-1)(x+1)}
(3x+1)(x+1)x(x1)(x+1)\frac{(3x+1)(x+1)}{x(x-1)(x+1)}
3x+1x(x1)\frac{3x+1}{x(x-1)}
練習19:恒等式の選択
(1) (x+1)(x1)=x21(x+1)(x-1) = x^2 - 1
左辺を展開すると x21=x21x^2 - 1 = x^2 - 1 となり、これは恒等式です。
(2) x24x+3=0x^2 - 4x + 3 = 0
これは二次方程式であり、特定のxxの値でのみ成立します。恒等式ではありません。
(3) 2+1x+1=3x+12 + \frac{1}{x+1} = \frac{3}{x+1}
両辺に (x+1)(x+1)をかけると 2(x+1)+1=32(x+1) + 1 = 3 となり、2x+2+1=32x + 2 + 1 = 3 、つまり、2x+3=32x + 3 = 32x=02x = 0x=0x = 0 のときにのみ成立します。恒等式ではありません。
(4) 1x1x+2=2x(x+2)\frac{1}{x} - \frac{1}{x+2} = \frac{2}{x(x+2)}
左辺を通分すると x+2x(x+2)xx(x+2)=x+2xx(x+2)=2x(x+2)\frac{x+2}{x(x+2)} - \frac{x}{x(x+2)} = \frac{x+2-x}{x(x+2)} = \frac{2}{x(x+2)} となり、これは恒等式です。

3. 最終的な答え

練習18
(1) 5x1(x+1)(x2)\frac{5x-1}{(x+1)(x-2)}
(2) x+1x\frac{x+1}{x}
(3) x1x3\frac{x-1}{x-3}
(4) 3x+1x(x1)\frac{3x+1}{x(x-1)}
練習19
(1) と (4)

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