Упростим данное выражение:
[
\frac{1}{x+1} - \frac{2}{x-2} + \frac{3}{x^2-1}.
]
Шаг 1. Обратите внимание на знаменатель ( x^2 - 1 )
Замечаем, что ( x^2 - 1 ) — это разность квадратов, поэтому можем разложить его на множители:
[
x^2 - 1 = (x + 1)(x - 1).
]
Таким образом, выражение становится:
[
\frac{1}{x+1} - \frac{2}{x-2} + \frac{3}{(x+1)(x-1)}.
]
Шаг 2. Найдите общий знаменатель
Общий знаменатель для всех дробей будет произведением ( (x + 1)(x - 1)(x - 2) ), так как он включает все множители из знаменателей.
Шаг 3. Приведите все дроби к общему знаменателю
Приведем каждую дробь к общему знаменателю:
- Для (\frac{1}{x+1}): домножим числитель и знаменатель на ( (x-1)(x-2) ):
[
\frac{1}{x+1} = \frac{(x-1)(x-2)}{(x+1)(x-1)(x-2)}.
]
- Для (\frac{-2}{x-2}): домножим числитель и знаменатель на ( (x+1)(x-1) ):
[
-\frac{2}{x-2} = \frac{-2(x+1)(x-1)}{(x+1)(x-1)(x-2)}.
]
- Для (\frac{3}{(x+1)(x-1)}): домножим числитель и знаменатель на ( (x-2) ):
[
\frac{3}{(x+1)(x-1)} = \frac{3(x-2)}{(x+1)(x-1)(x-2)}.
]
Теперь выражение становится:
[
\frac{(x-1)(x-2)}{(x+1)(x-1)(x-2)} - \frac{2(x+1)(x-1)}{(x+1)(x-1)(x-2)} + \frac{3(x-2)}{(x+1)(x-1)(x-2)}.
]
Шаг 4. Объедините дроби
Так как во всех дробях теперь общий знаменатель, объединим числители:
[
\frac{(x-1)(x-2) - 2(x+1)(x-1) + 3(x-2)}{(x+1)(x-1)(x-2)}.
]
Шаг 5. Раскройте скобки в числителе
Рассчитаем каждую часть числителя отдельно:
- Раскроем ( (x-1)(x-2) ):
[
(x-1)(x-2) = x^2 - 2x - x + 2 = x^2 - 3x + 2.
]
- Раскроем ( -2(x+1)(x-1) ):
[
-2(x+1)(x-1) = -2(x^2 - 1) = -2x^2 + 2.
]
- Раскроем ( 3(x-2) ):
[
3(x-2) = 3x - 6.
]
Теперь числитель становится:
[
(x^2 - 3x + 2) + (-2x^2 + 2) + (3x - 6).
]
Шаг 6. Сложите подобные члены
Соберем все члены числителя:
- ( x^2 - 2x^2 = -x^2 ),
- ( -3x + 3x = 0 ),
- ( 2 + 2 - 6 = -2 ).
Числитель после упрощения:
[
-x^2 - 2.
]
Таким образом, выражение становится:
[
\frac{-x^2 - 2}{(x+1)(x-1)(x-2)}.
]
Ответ:
Упрощенное выражение:
[
\frac{-(x^2 + 2)}{(x+1)(x-1)(x-2)}.
]