与えられた式を計算し、簡略化します。式は以下の通りです。 $\frac{1}{x(x+3)} + \frac{1}{(x+3)(x+6)} + \frac{1}{(x+6)(x+9)}$

代数学部分分数分解分数式式の簡略化代数
2025/3/25

1. 問題の内容

与えられた式を計算し、簡略化します。式は以下の通りです。
1x(x+3)+1(x+3)(x+6)+1(x+6)(x+9)\frac{1}{x(x+3)} + \frac{1}{(x+3)(x+6)} + \frac{1}{(x+6)(x+9)}

2. 解き方の手順

部分分数分解を利用して、各項を分解します。
1x(x+3)=13(1x1x+3)\frac{1}{x(x+3)} = \frac{1}{3}(\frac{1}{x} - \frac{1}{x+3})
1(x+3)(x+6)=13(1x+31x+6)\frac{1}{(x+3)(x+6)} = \frac{1}{3}(\frac{1}{x+3} - \frac{1}{x+6})
1(x+6)(x+9)=13(1x+61x+9)\frac{1}{(x+6)(x+9)} = \frac{1}{3}(\frac{1}{x+6} - \frac{1}{x+9})
これらの式を元の式に代入すると、
13(1x1x+3)+13(1x+31x+6)+13(1x+61x+9)\frac{1}{3}(\frac{1}{x} - \frac{1}{x+3}) + \frac{1}{3}(\frac{1}{x+3} - \frac{1}{x+6}) + \frac{1}{3}(\frac{1}{x+6} - \frac{1}{x+9})
13\frac{1}{3}でくくり、式を整理すると、
13(1x1x+3+1x+31x+6+1x+61x+9)\frac{1}{3} (\frac{1}{x} - \frac{1}{x+3} + \frac{1}{x+3} - \frac{1}{x+6} + \frac{1}{x+6} - \frac{1}{x+9})
括弧内の項を簡略化すると、 1x+3\frac{1}{x+3}1x+6\frac{1}{x+6} が打ち消し合い、以下のようになります。
13(1x1x+9)\frac{1}{3}(\frac{1}{x} - \frac{1}{x+9})
13((x+9)xx(x+9))=13(9x(x+9))\frac{1}{3}(\frac{(x+9)-x}{x(x+9)}) = \frac{1}{3}(\frac{9}{x(x+9)})
139x(x+9)=3x(x+9)\frac{1}{3} \cdot \frac{9}{x(x+9)} = \frac{3}{x(x+9)}

3. 最終的な答え

3x(x+9)\frac{3}{x(x+9)}

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