Algebra · real student question

化簡 (2 - (a - b)/(a + b)) 乘 (3 - (a + 2b)/(a + b)) 的 -1 次方,再乘 (2a + b),最後減 3b。

Question

化簡

(2aba+b)(3a+2ba+b)1(2a+b)3b.\left(2-\frac{a-b}{a+b}\right)\left(3-\frac{a+2b}{a+b}\right)^{-1}(2a+b)-3b.

Step-by-step solution

  1. 動手之前先看清結構。 這裡是三個因式相乘,最後再減掉 3b3b。中間那個因式帶著 1-1 次方,它的意思只是取倒數——既不是減法,也不會分配到括號內的每一項。所以計畫是:把每個括號化成單一分數、把第二個上下顛倒、乘起來,最後才處理尾巴的 3b-3b

  2. 把第一個括號通分成一個分數。22 寫成分母為 a+ba+b 的形式,兩項才能合併:

    2aba+b=2(a+b)(ab)a+b=2a+2ba+ba+b=a+3ba+b.2-\frac{a-b}{a+b}=\frac{2(a+b)-(a-b)}{a+b}=\frac{2a+2b-a+b}{a+b}=\frac{a+3b}{a+b}.

    分數前面的負號必須分配到 aba-b 的兩項,這就是 +b+b 的來源。

  3. 第二個括號也一樣,然後取倒數。3=3(a+b)a+b3=\dfrac{3(a+b)}{a+b}

    3a+2ba+b=3a+3ba2ba+b=2a+ba+b.3-\frac{a+2b}{a+b}=\frac{3a+3b-a-2b}{a+b}=\frac{2a+b}{a+b}.

    1-1 次方把它上下顛倒:

    (2a+ba+b)1=a+b2a+b.\left(\frac{2a+b}{a+b}\right)^{-1}=\frac{a+b}{2a+b}.

  4. 三個因式相乘並約分。 現在一切都排好等著約掉了——a+ba+ba+ba+b 相消,2a+b2a+b 與第三個因式相消:

    a+3ba+ba+b2a+b(2a+b)=a+3b.\frac{a+3b}{a+b}\cdot\frac{a+b}{2a+b}\cdot(2a+b)=a+3b.

    這個約分正是出題者刻意挑那幾個分子的原因。

  5. 減掉最後剩下的那一項。 尾巴的 3b-3b 把殘留的 3b3b 抹掉:

    a+3b3b=a.a+3b-3b=a.

    所以整個式子就等於 aa。值得順便寫出原式帶有的限制:需要 a+b0a+b\neq 0(因為有分數)以及 2a+b02a+b\neq 01-1 次方的底數不能為零)。用 a=375a=-\tfrac{37}{5}b=389b=\tfrac{38}{9} 做數值抽查,結果是 375-\tfrac{37}{5},與 aa 相符。

Answer

aa

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