与えられた繁分数を簡単な分数式に直す問題です。繁分数は、分子または分母(あるいは両方)がさらに分数を含む分数のことです。問題の式は以下の通りです。 $$ \frac{1}{\frac{1}{y} - \frac{1}{y - \frac{1}{y}}} $$

代数学分数式代数計算式の簡約化
2025/6/5

1. 問題の内容

与えられた繁分数を簡単な分数式に直す問題です。繁分数は、分子または分母(あるいは両方)がさらに分数を含む分数のことです。問題の式は以下の通りです。
11y1y1y \frac{1}{\frac{1}{y} - \frac{1}{y - \frac{1}{y}}}

2. 解き方の手順

まず、最も内側の分数式である y1yy - \frac{1}{y} を計算します。
y1y=y21y y - \frac{1}{y} = \frac{y^2 - 1}{y}
次に、 1y1y\frac{1}{y - \frac{1}{y}} を計算します。これは上の式の逆数になります。
1y1y=1y21y=yy21 \frac{1}{y - \frac{1}{y}} = \frac{1}{\frac{y^2 - 1}{y}} = \frac{y}{y^2 - 1}
次に、1y1y1y\frac{1}{y} - \frac{1}{y - \frac{1}{y}} を計算します。これは、1yyy21\frac{1}{y} - \frac{y}{y^2 - 1} と同じです。
1yyy21=y21y(y21)y2y(y21)=y21y2y(y21)=1y(y21) \frac{1}{y} - \frac{y}{y^2 - 1} = \frac{y^2 - 1}{y(y^2 - 1)} - \frac{y^2}{y(y^2 - 1)} = \frac{y^2 - 1 - y^2}{y(y^2 - 1)} = \frac{-1}{y(y^2 - 1)}
最後に、11y1y1y\frac{1}{\frac{1}{y} - \frac{1}{y - \frac{1}{y}}} を計算します。これは上の式の逆数です。
11y(y21)=y(y21)=y(y1)(y+1)=y3+y \frac{1}{\frac{-1}{y(y^2 - 1)}} = -y(y^2 - 1) = -y(y - 1)(y + 1) = -y^3 + y

3. 最終的な答え

y3+y-y^3 + y

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