与えられた式 $\frac{x-3}{x^2-1} + \frac{3x}{x^2+x-2}$ を簡略化(または足し合わせ)します。

代数学分数式の計算因数分解式の簡略化代数
2025/4/5

1. 問題の内容

与えられた式 x3x21+3xx2+x2\frac{x-3}{x^2-1} + \frac{3x}{x^2+x-2} を簡略化(または足し合わせ)します。

2. 解き方の手順

まず、各分数の分母を因数分解します。
x21=(x1)(x+1)x^2 - 1 = (x-1)(x+1)
x2+x2=(x+2)(x1)x^2 + x - 2 = (x+2)(x-1)
したがって、与えられた式は次のようになります。
x3(x1)(x+1)+3x(x+2)(x1)\frac{x-3}{(x-1)(x+1)} + \frac{3x}{(x+2)(x-1)}
次に、2つの分数の最小公分母(LCM)を見つけます。この場合、LCMは (x1)(x+1)(x+2)(x-1)(x+1)(x+2) です。
次に、各分数をLCMを分母とするように書き換えます。
x3(x1)(x+1)=(x3)(x+2)(x1)(x+1)(x+2)=x2x6(x1)(x+1)(x+2)\frac{x-3}{(x-1)(x+1)} = \frac{(x-3)(x+2)}{(x-1)(x+1)(x+2)} = \frac{x^2 -x - 6}{(x-1)(x+1)(x+2)}
3x(x+2)(x1)=3x(x+1)(x+2)(x1)(x+1)=3x2+3x(x1)(x+1)(x+2)\frac{3x}{(x+2)(x-1)} = \frac{3x(x+1)}{(x+2)(x-1)(x+1)} = \frac{3x^2+3x}{(x-1)(x+1)(x+2)}
次に、2つの分数を足し合わせます。
x2x6(x1)(x+1)(x+2)+3x2+3x(x1)(x+1)(x+2)=x2x6+3x2+3x(x1)(x+1)(x+2)=4x2+2x6(x1)(x+1)(x+2)\frac{x^2 -x - 6}{(x-1)(x+1)(x+2)} + \frac{3x^2+3x}{(x-1)(x+1)(x+2)} = \frac{x^2 -x - 6 + 3x^2+3x}{(x-1)(x+1)(x+2)} = \frac{4x^2+2x-6}{(x-1)(x+1)(x+2)}
分子を因数分解します。
4x2+2x6=2(2x2+x3)=2(2x+3)(x1)4x^2+2x-6 = 2(2x^2+x-3) = 2(2x+3)(x-1)
したがって、分数式は次のようになります。
2(2x+3)(x1)(x1)(x+1)(x+2)\frac{2(2x+3)(x-1)}{(x-1)(x+1)(x+2)}
(x1)(x-1) を分子と分母から約分します。
2(2x+3)(x+1)(x+2)\frac{2(2x+3)}{(x+1)(x+2)}
展開して整理すると、最終的な答えは次のようになります。
4x+6x2+3x+2\frac{4x+6}{x^2+3x+2}

3. 最終的な答え

4x+6x2+3x+2\frac{4x+6}{x^2+3x+2}

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