Скачай приложение iTest
Готовься к школьным экзаменам в более удобном формате
Задание 3
Упростите выражение: \(\frac{x^{\frac{4}{3}}-x^{\frac{1}{3}}}{x+x^{\frac{2}{3}}} \cdot \bigg(\frac{x^{\frac{1}{3}}}{x-1}+\frac{1}{x^{\frac{1}{3}}-1}\bigg).\)
Решение 1.
Упростим выражение по действиям:
\(1) \; \frac{x^{\frac{1}{3}}}{x-1}+\frac{1}{x^{\frac{1}{3}}-1}=\frac{x^{\frac{1}{3}}}{x-1}+\frac{x^{\frac{2}{3}}+x^{\frac{1}{3}}+1}{x-1}=\frac{x^{\frac{2}{3}}+2x^{\frac{1}{3}}+1}{x-1};\)
\(2) \; \frac{x^{\frac{4}{3}}-x^{\frac{1}{3}}}{x+x^{\frac{2}{3}}}=\frac{x^{\frac{1}{3}}(x-1)}{x^{\frac{2}{3}}\Big(x^{\frac{1}{3}}+1\Big)}=\frac{x-1}{x^{\frac{1}{3}}\Big(x^{\frac{1}{3}}+1\Big)};\)
\(3) \; \frac{x-1}{x^{\frac{1}{3}}\Big(x^{\frac{1}{3}}+1\Big)} \cdot \frac{\Big(x^{\frac{1}{3}}+1\Big)^2}{x-1}=\frac{x^{\frac{1}{3}}+1}{x^{\frac{1}{3}}}=1+x^{-\frac{1}{3}}.\)
Ответ: \(\frac{x^{\frac{1}{3}}+1}{x^{\frac{1}{3}}},\) или \(1+x^{-\frac{1}{3}}.\)
Решение 2.
Выполним замену переменной \(x^{\frac{1}{3}}=a,\) таким образом, выражение примет следующий вид:
\(\frac{a^4-a}{a^3+a^2} \cdot \bigg(\frac{a}{a^3-1}+\frac{1}{a-1}\bigg).\)
Используя формулу разности кубов и вынесение множителя за скобки, выполним действия в полученном выражении:
\(\frac{a(a^3-1)}{a^2(a+1)} \cdot \bigg(\frac{a}{a^3-1}+\frac{1 \cdot (a^2+a+1)}{a^3-1}\bigg)=\frac{a(a^3-1)}{a^2(a+1)} \cdot \bigg(\frac{a+a^2+a+1}{a^3-1}\bigg)= \\ =\frac{a(a^3-1)}{a^2(a+1)} \cdot \bigg(\frac{a^2+2a+1}{a^3-1}\bigg)=\frac{a(a^3-1)}{a^2(a+1)} \cdot \frac{(a+1)^2}{a^3-1}=\frac{a+1}{a}.\)
Выполним обратную замену:
\(\frac{x^{\frac{1}{3}}+1}{x^{\frac{1}{3}}}=1+x^{-\frac{1}{3}}.\)
Ответ: \(\frac{x^{\frac{1}{3}}+1}{x^{\frac{1}{3}}},\) или \(1+x^{-\frac{1}{3}}.\)
Материалы для повторения:
11 класс – Степени и корни – Степень с рациональным показателем и ее свойства
11 класс – Степени и корни – Корень n-ой степени и его свойства