与えられた数式の値を求める問題です。数式は $\frac{x^3+1}{\sqrt{x}+1}$ です。

代数学数式計算因数分解式の変形有理化
2025/6/12

1. 問題の内容

与えられた数式の値を求める問題です。数式は x3+1x+1\frac{x^3+1}{\sqrt{x}+1} です。

2. 解き方の手順

まず、分子の x3+1x^3 + 1 を因数分解します。これは和の3乗の公式 a3+b3=(a+b)(a2ab+b2)a^3 + b^3 = (a+b)(a^2 - ab + b^2) を使って、x3+13=(x+1)(x2x+1)x^3 + 1^3 = (x+1)(x^2 - x + 1) となります。
次に、x\sqrt{x} を含む分母を有利化することを考えます。しかし、今回は分母が x+1\sqrt{x} + 1 なので、分子の因数 x+1x+1 との関連性を見つけます。
x+1x+1(x+1)(x1)(\sqrt{x}+1)(\sqrt{x}-1) と変形できます。
よって、x3+1=(x+1)(x2x+1)=(x+1)(x1)(x2x+1)x^3 + 1 = (x+1)(x^2 -x +1) = (\sqrt{x}+1)(\sqrt{x}-1)(x^2-x+1)
すると、
x3+1x+1=(x+1)(x1)(x2x+1)x+1=(x1)(x2x+1)\frac{x^3+1}{\sqrt{x}+1} = \frac{(\sqrt{x}+1)(\sqrt{x}-1)(x^2-x+1)}{\sqrt{x}+1} = (\sqrt{x}-1)(x^2-x+1)
となります。

3. 最終的な答え

(x1)(x2x+1)(\sqrt{x}-1)(x^2-x+1)

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