Soru

Zorluk: ZorÇarpanlara Ayırma
xx bir gerçel sayı olmak üzere,
x4+64x2+4x+8x2+4x \frac{x^4 + 64}{x^2 + 4x + 8} - x^2 + 4x
ifadesinin en sade hâli aşağıdakilerden hangisidir?
  1. A
    4
  2. B
    x2+8x^2 + 8
  3. 8Cevap
  4. D
    16
  5. E
    x24x+8x^2 - 4x + 8

Cevap

İfadenin en sade hâli 8 sayısıdır.
Verilen rasyonel ifadenin payı olan x4+64x^4 + 64 ifadesi, 16x216x^2 eklenip çıkarılarak (x2+8)2(4x)2(x^2+8)^2 - (4x)^2 biçimine dönüştürülür. İki kare farkı ile çarpanlarına ayrıldığında (x24x+8)(x2+4x+8)(x^2-4x+8)(x^2+4x+8) elde edilir. Paydadaki terimle sadeleşme sonrası kalan x24x+8x^2-4x+8 ifadesi, dışarıdaki x2+4x-x^2+4x ile toplandığında tüm değişkenler birbirini yok eder ve sonuç sabit bir değer olan 8 bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
x4+64x^4 + 64 ifadesini tam kareye tamamlamak için gerekli terimi belirleme
x4=(x2)2x^4 = (x^2)^2 ve 64=8264 = 8^2 olduğundan, ifadenin (x2+8)2(x^2+8)^2 olabilmesi için 2x28=16x22 \cdot x^2 \cdot 8 = 16x^2 terimi gereklidir.
İfadeyi tam kare farkı biçimine getirebilmek için uygun bir terim ekleyip çıkarmak gerekir (Sophie Germain Özdeşliği).
2
16x216x^2 terimini ekleyip çıkarma ve gruplandırma
x4+16x2+6416x2=(x2+8)2(4x)2x^4 + 16x^2 + 64 - 16x^2 = (x^2+8)^2 - (4x)^2
Tam kare ifade elde edildikten sonra dışarıda kalan terimin de bir tam kare olması, iki kare farkı uygulanmasını sağlar.
3
İki kare farkı özdeşliğini uygulama
(x2+84x)(x2+8+4x)(x^2 + 8 - 4x)(x^2 + 8 + 4x)
a2b2=(ab)(a+b)a^2 - b^2 = (a-b)(a+b) kuralı kullanılarak pay kısmı çarpanlarına ayrılır.
4
Rasyonel ifadeyi sadeleştirme
(x24x+8)(x2+4x+8)x2+4x+8=x24x+8 \frac{(x^2 - 4x + 8)(x^2 + 4x + 8)}{x^2 + 4x + 8} = x^2 - 4x + 8
Pay ve paydadaki ortak olan (x2+4x+8)(x^2 + 4x + 8) terimleri sadeleşir.
5
Kalan terimler ile çıkarma işlemini tamamlama
(x24x+8)x2+4x=8(x^2 - 4x + 8) - x^2 + 4x = 8
x2x2x^2 - x^2 ve 4x+4x-4x + 4x terimleri birbirini sıfırlar, geriye sadece sabit terim kalır.

Anahtar Kavram

Tam kareye tamamlama yöntemi ve iki kare farkı özdeşliği (Sophie Germain Özdeşliği)
Bu soruyu puanla