与えられた式を計算し、簡略化します。問題の式は次の通りです。 $\frac{1}{1 + \frac{4x^2}{(1-x^2)^2}} \times \frac{1+x^2}{(1-x^2)^2}$

代数学式の計算分数式因数分解約分式変形
2025/5/18
## (1) の問題

1. 問題の内容

与えられた式を計算し、簡略化します。問題の式は次の通りです。
11+4x2(1x2)2×1+x2(1x2)2\frac{1}{1 + \frac{4x^2}{(1-x^2)^2}} \times \frac{1+x^2}{(1-x^2)^2}

2. 解き方の手順

まず、左側の分数の分母を簡略化します。
1+4x2(1x2)2=(1x2)2+4x2(1x2)2=12x2+x4+4x2(1x2)2=1+2x2+x4(1x2)2=(1+x2)2(1x2)21 + \frac{4x^2}{(1-x^2)^2} = \frac{(1-x^2)^2 + 4x^2}{(1-x^2)^2} = \frac{1 - 2x^2 + x^4 + 4x^2}{(1-x^2)^2} = \frac{1 + 2x^2 + x^4}{(1-x^2)^2} = \frac{(1+x^2)^2}{(1-x^2)^2}
次に、元の式に代入します。
1(1+x2)2(1x2)2×1+x2(1x2)2=(1x2)2(1+x2)2×1+x2(1x2)2\frac{1}{\frac{(1+x^2)^2}{(1-x^2)^2}} \times \frac{1+x^2}{(1-x^2)^2} = \frac{(1-x^2)^2}{(1+x^2)^2} \times \frac{1+x^2}{(1-x^2)^2}
(1x2)2(1-x^2)^2(1+x2)(1+x^2)を約分します。
(1x2)2(1+x2)2×1+x2(1x2)2=11+x2\frac{(1-x^2)^2}{(1+x^2)^2} \times \frac{1+x^2}{(1-x^2)^2} = \frac{1}{1+x^2}

3. 最終的な答え

11+x2\frac{1}{1+x^2}
## (2) の問題

1. 問題の内容

与えられた式を計算し、簡略化します。問題の式は次の通りです。
x+112x2+7x+3x102x23x2\frac{x+11}{2x^2+7x+3} - \frac{x-10}{2x^2-3x-2}

2. 解き方の手順

まず、分母を因数分解します。
2x2+7x+3=(2x+1)(x+3)2x^2+7x+3 = (2x+1)(x+3)
2x23x2=(2x+1)(x2)2x^2-3x-2 = (2x+1)(x-2)
元の式に代入します。
x+11(2x+1)(x+3)x10(2x+1)(x2)\frac{x+11}{(2x+1)(x+3)} - \frac{x-10}{(2x+1)(x-2)}
通分します。
(x+11)(x2)(x10)(x+3)(2x+1)(x+3)(x2)\frac{(x+11)(x-2) - (x-10)(x+3)}{(2x+1)(x+3)(x-2)}
分子を計算します。
(x+11)(x2)(x10)(x+3)=(x2+9x22)(x27x30)=x2+9x22x2+7x+30=16x+8(x+11)(x-2) - (x-10)(x+3) = (x^2 + 9x - 22) - (x^2 -7x - 30) = x^2 + 9x - 22 - x^2 + 7x + 30 = 16x + 8
16x+8=8(2x+1)16x+8 = 8(2x+1)
元の式に代入します。
8(2x+1)(2x+1)(x+3)(x2)\frac{8(2x+1)}{(2x+1)(x+3)(x-2)}
(2x+1)(2x+1)を約分します。
8(x+3)(x2)\frac{8}{(x+3)(x-2)}
8x2+x6\frac{8}{x^2+x-6}

3. 最終的な答え

8x2+x6\frac{8}{x^2+x-6}

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