与えられた分数式の和を計算する問題です。 与えられた式は $\frac{1}{(x+1)(x+2)} + \frac{1}{(x+2)(x+3)} + \frac{1}{(x+3)(x+4)}$ です。

代数学分数式部分分数分解式の計算
2025/5/6

1. 問題の内容

与えられた分数式の和を計算する問題です。
与えられた式は
1(x+1)(x+2)+1(x+2)(x+3)+1(x+3)(x+4)\frac{1}{(x+1)(x+2)} + \frac{1}{(x+2)(x+3)} + \frac{1}{(x+3)(x+4)}
です。

2. 解き方の手順

部分分数分解を利用して、各項をより簡単な分数に分解します。
1(x+1)(x+2)=Ax+1+Bx+2\frac{1}{(x+1)(x+2)} = \frac{A}{x+1} + \frac{B}{x+2}とおくと、1=A(x+2)+B(x+1)1 = A(x+2) + B(x+1)となります。
x=1x=-1のとき、1=A(1+2)1 = A(-1+2)よりA=1A=1です。
x=2x=-2のとき、1=B(2+1)1 = B(-2+1)よりB=1B=-1です。
したがって、
1(x+1)(x+2)=1x+11x+2\frac{1}{(x+1)(x+2)} = \frac{1}{x+1} - \frac{1}{x+2}
同様に、
1(x+2)(x+3)=1x+21x+3\frac{1}{(x+2)(x+3)} = \frac{1}{x+2} - \frac{1}{x+3}
1(x+3)(x+4)=1x+31x+4\frac{1}{(x+3)(x+4)} = \frac{1}{x+3} - \frac{1}{x+4}
これらの結果を元の式に代入すると、
1(x+1)(x+2)+1(x+2)(x+3)+1(x+3)(x+4)=(1x+11x+2)+(1x+21x+3)+(1x+31x+4)\frac{1}{(x+1)(x+2)} + \frac{1}{(x+2)(x+3)} + \frac{1}{(x+3)(x+4)} = (\frac{1}{x+1} - \frac{1}{x+2}) + (\frac{1}{x+2} - \frac{1}{x+3}) + (\frac{1}{x+3} - \frac{1}{x+4})
=1x+11x+2+1x+21x+3+1x+31x+4= \frac{1}{x+1} - \frac{1}{x+2} + \frac{1}{x+2} - \frac{1}{x+3} + \frac{1}{x+3} - \frac{1}{x+4}
=1x+11x+4= \frac{1}{x+1} - \frac{1}{x+4}
=(x+4)(x+1)(x+1)(x+4)= \frac{(x+4) - (x+1)}{(x+1)(x+4)}
=x+4x1(x+1)(x+4)= \frac{x+4-x-1}{(x+1)(x+4)}
=3(x+1)(x+4)= \frac{3}{(x+1)(x+4)}
=3x2+5x+4= \frac{3}{x^2 + 5x + 4}

3. 最終的な答え

3(x+1)(x+4)=3x2+5x+4\frac{3}{(x+1)(x+4)} = \frac{3}{x^2 + 5x + 4}