Lösung 2.2:3c

Aus Online Mathematik Brückenkurs 1

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Start by rewriting the terms on the left-hand side as one term having a common denominator
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Wir erweitern die Brüche sodass sie einen gemeinsamen Nenner bekommen
{{Abgesetzte Formel||<math>\begin{align}
{{Abgesetzte Formel||<math>\begin{align}
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\end{align}</math>}}
\end{align}</math>}}
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If we also write <math>3x-3=3(x-1)</math>, the equation can be rewritten as
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Mit der Umschreibung <math>3x-3=3(x-1)</math>, bekommen wir die Gleichung
{{Abgesetzte Formel||<math>\frac{2}{(x-1)(x+1)}\bigl(x^{2}+\tfrac{1}{2}\bigr) = \frac{6x-1}{3(x-1)}\,\textrm{.}</math>}}
{{Abgesetzte Formel||<math>\frac{2}{(x-1)(x+1)}\bigl(x^{2}+\tfrac{1}{2}\bigr) = \frac{6x-1}{3(x-1)}\,\textrm{.}</math>}}
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Because <math>x=1</math> cannot be a solution to the equation, the factor
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Wir multiplizieren jetzt beide Brüche mit dem Faktor <math>x-1</math>
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<math>x-1</math> can be removed from the denominator of both sides (i.e. actually, we multiply both sides by <math>x-1</math> and then eliminate it)
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{{Abgesetzte Formel||<math>\frac{2}{x+1}\bigl(x^{2}+\tfrac{1}{2}\bigr) = \frac{6x-1}{3}\,\textrm{.}</math>}}
{{Abgesetzte Formel||<math>\frac{2}{x+1}\bigl(x^{2}+\tfrac{1}{2}\bigr) = \frac{6x-1}{3}\,\textrm{.}</math>}}
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Then, both sides are multiplied by 3 and <math>x+1</math>, so that we get an equation without any denominators
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Danach multiplizieren wir beide Seiten mit 3 und <math>x+1</math>, so dass wir eine Gleichung ohne Nennern bekommen
{{Abgesetzte Formel||<math>6\bigl(x^{2}+\tfrac{1}{2}\bigr) = (6x-1)(x+1)\,\textrm{.}</math>}}
{{Abgesetzte Formel||<math>6\bigl(x^{2}+\tfrac{1}{2}\bigr) = (6x-1)(x+1)\,\textrm{.}</math>}}
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Expanding both sides
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Wir erweitern beide Seiten, und bekommen
{{Abgesetzte Formel||<math>6x^{2}+3=6x^{2}+5x-1\,\textrm{.}</math>}}
{{Abgesetzte Formel||<math>6x^{2}+3=6x^{2}+5x-1\,\textrm{.}</math>}}
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The ''x''² terms cancel each other out and we obtain a first-order equation,
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Die <math>x^2</math>-Terme können gekürzt werden, und wir bekommen
{{Abgesetzte Formel||<math>3=5x-1\,,</math>}}
{{Abgesetzte Formel||<math>3=5x-1\,,</math>}}
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which has the solution
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mit der Lösung
{{Abgesetzte Formel||<math>x=\frac{4}{5}\,\textrm{.}</math>}}
{{Abgesetzte Formel||<math>x=\frac{4}{5}\,\textrm{.}</math>}}
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We check whether we have calculated correctly by substituting <math>x=4/5</math> into the original equation,
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Wie immer kontrollieren wir unsere Lösung, indem wir <math>x</math> mit <math>4/5</math> in der ursprünglichen Gleichung substituieren
{{Abgesetzte Formel||<math>\begin{align}
{{Abgesetzte Formel||<math>\begin{align}
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\text{LHS} &= \biggl(\frac{1}{\frac{4}{5}-1}-\frac{1}{\frac{4}{5}+1}\biggr)\bigl( \bigl(\tfrac{4}{5}\bigr)^{2}+\tfrac{1}{2}\bigr)
+
\text{Linke Seite} &= \biggl(\frac{1}{\frac{4}{5}-1}-\frac{1}{\frac{4}{5}+1}\biggr)\bigl( \bigl(\tfrac{4}{5}\bigr)^{2}+\tfrac{1}{2}\bigr)
= \biggl(\frac{1}{-\frac{1}{5}}-\frac{1}{\frac{9}{5}}\biggr)\bigl(
= \biggl(\frac{1}{-\frac{1}{5}}-\frac{1}{\frac{9}{5}}\biggr)\bigl(
\tfrac{16}{25}+\tfrac{1}{2}\bigr)\\[5pt]
\tfrac{16}{25}+\tfrac{1}{2}\bigr)\\[5pt]
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= -\frac{57}{9}
= -\frac{57}{9}
= -\frac{19}{3}\,,\\[15pt]
= -\frac{19}{3}\,,\\[15pt]
-
\text{RHS} &= \frac{6\cdot\frac{4}{5}-1}{3\cdot\frac{4}{5}-3}
+
\text{Rechte Seite} &= \frac{6\cdot\frac{4}{5}-1}{3\cdot\frac{4}{5}-3}
= \frac{\frac{24}{5}-\frac{5}{5}}{\frac{12}{5}-\frac{15}{5}}
= \frac{\frac{24}{5}-\frac{5}{5}}{\frac{12}{5}-\frac{15}{5}}
= \frac{\frac{1}{5}\cdot (24-5)}{\frac{1}{5}\cdot (12-15)}
= \frac{\frac{1}{5}\cdot (24-5)}{\frac{1}{5}\cdot (12-15)}

Version vom 16:18, 12. Mär. 2009

Wir erweitern die Brüche sodass sie einen gemeinsamen Nenner bekommen

\displaystyle \begin{align}

\frac{1}{x-1}-\frac{1}{x+1} &= \frac{1}{x-1}\cdot\frac{x+1}{x+1} - \frac{1}{x+1}\cdot\frac{x-1}{x-1}\\[5pt] &= \frac{x+1}{(x-1)(x+1)} - \frac{x-1}{(x-1)(x+1)}\\[5pt] &= \frac{(x+1)-(x-1)}{(x-1)(x+1)}\\[5pt] &= \frac{2}{(x-1)(x+1)}\,\textrm{.} \end{align}

Mit der Umschreibung \displaystyle 3x-3=3(x-1), bekommen wir die Gleichung

\displaystyle \frac{2}{(x-1)(x+1)}\bigl(x^{2}+\tfrac{1}{2}\bigr) = \frac{6x-1}{3(x-1)}\,\textrm{.}

Wir multiplizieren jetzt beide Brüche mit dem Faktor \displaystyle x-1

\displaystyle \frac{2}{x+1}\bigl(x^{2}+\tfrac{1}{2}\bigr) = \frac{6x-1}{3}\,\textrm{.}

Danach multiplizieren wir beide Seiten mit 3 und \displaystyle x+1, so dass wir eine Gleichung ohne Nennern bekommen

\displaystyle 6\bigl(x^{2}+\tfrac{1}{2}\bigr) = (6x-1)(x+1)\,\textrm{.}

Wir erweitern beide Seiten, und bekommen

\displaystyle 6x^{2}+3=6x^{2}+5x-1\,\textrm{.}

Die \displaystyle x^2-Terme können gekürzt werden, und wir bekommen

\displaystyle 3=5x-1\,,

mit der Lösung

\displaystyle x=\frac{4}{5}\,\textrm{.}

Wie immer kontrollieren wir unsere Lösung, indem wir \displaystyle x mit \displaystyle 4/5 in der ursprünglichen Gleichung substituieren

\displaystyle \begin{align}

\text{Linke Seite} &= \biggl(\frac{1}{\frac{4}{5}-1}-\frac{1}{\frac{4}{5}+1}\biggr)\bigl( \bigl(\tfrac{4}{5}\bigr)^{2}+\tfrac{1}{2}\bigr) = \biggl(\frac{1}{-\frac{1}{5}}-\frac{1}{\frac{9}{5}}\biggr)\bigl( \tfrac{16}{25}+\tfrac{1}{2}\bigr)\\[5pt] &= \bigl(-5-\tfrac{5}{9}\bigr)\cdot\frac{16\cdot 2+25}{2\cdot 25} = -\frac{50}{9}\cdot\frac{57}{50} = -\frac{57}{9} = -\frac{19}{3}\,,\\[15pt] \text{Rechte Seite} &= \frac{6\cdot\frac{4}{5}-1}{3\cdot\frac{4}{5}-3} = \frac{\frac{24}{5}-\frac{5}{5}}{\frac{12}{5}-\frac{15}{5}} = \frac{\frac{1}{5}\cdot (24-5)}{\frac{1}{5}\cdot (12-15)} = \frac{19}{-3} = -\frac{19}{3}\,\textrm{.} \end{align}

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