Resolva (x + 3) / (x + 2) + (x + 4) / (x + 3) = (x + 5) / (x + 4) - (x + 6) / (x + 5)?

Resolva (x + 3) / (x + 2) + (x + 4) / (x + 3) = (x + 5) / (x + 4) - (x + 6) / (x + 5)?
Anonim

Responda:

A solução de:

# (x + 3) / (x + 2) cor (vermelho) (-) (x + 4) / (x + 3) = (x + 5) / (x + 4) - (x + 6) / (x + 5) #

é #x = -7 / 2 #

Explicação:

Suponha que a pergunta deveria ser:

# (x + 3) / (x + 2) cor (vermelho) (-) (x + 4) / (x + 3) = (x + 5) / (x + 4) - (x + 6) / (x + 5) #

Fazendo denominadores comuns no lado esquerdo e no lado direito, isso se torna:

# ((x + 3) (x + 3) - (x + 2) (x + 4)) / ((x + 2) (x + 3)) = ((x + 5) (x + 5) - (x + 4) (x + 6)) / ((x + 4) (x + 5)) #

Multiplicando os numeradores, obtemos:

# ((x ^ 2 + 6x + 9) - (x ^ 2 + 6x + 8)) / ((x + 2) (x + 3)) = ((x ^ 2 + 10x + 25) - (x ^ 2 + 10x + 24)) / ((x + 4) (x + 5)) #

A maioria dos termos no numerador é cancelada, para nos dar:

# 1 / ((x + 2) (x + 3)) = 1 / ((x + 4) (x + 5)) #

Tomando o recíproco de ambos os lados, isso se torna:

# (x + 2) (x + 3) = (x + 4) (x + 5) #

que se multiplica como:

# x ^ 2 + 5x + 6 = x ^ 2 + 9x + 20 #

Subtraindo # x ^ 2 + 5x + 20 # de ambos os lados, isso se torna:

# -14 = 4x #

Dividindo ambos os lados por #2# e transpondo, temos:

#x = -7 / 2 #

Responda:

Na forma dada, isso resolve um quartic típico com raízes aproximadas:

# x_1 ~~ -9.4400 #

# x_2 ~~ -0.28158 #

# x_3 ~~ -2.6392 + 4.5893i #

# x_4 ~~ -2.6392-4.5893i #

Explicação:

Supondo que a pergunta esteja correta como dada …

Dado:

# (x + 3) / (x + 2) + (x + 4) / (x + 3) = (x + 5) / (x + 4) - (x + 6) / (x + 5) #

Subtrair o lado direito da esquerda para obter:

# (x + 3) / (x + 2) + (x + 4) / (x + 3) - (x + 5) / (x + 4) + (x + 6) / (x + 5) = 0 #

Transpondo e multiplicando ambos os lados por # (x + 2) (x + 3) (x + 4) (x + 5) # isso se torna:

# 0 = (x + 3) ^ 2 (x + 4) (x + 5) + (x + 2) (x + 4) ^ 2 (x + 5) - (x + 2) (x + 3) (x + 5) ^ 2 + (x + 2) (x + 3) (x + 4) (x + 6) #

#color (branco) (0) = (x ^ 4 + 15x ^ 3 + 83x ^ 2 + 201x + 180) + (x ^ 4 + 15x ^ 3 + 82x ^ 2 + 192x + 160) - (x ^ 4 + 15x ^ 3 + 81x ^ 2 + 185 + 150) + (x ^ 4 + 15x ^ 3 + 80x ^ 2 + 180x + 144) #

#color (branco) (0) = 2x ^ 4 + 30x ^ 3 + 164x ^ 2 + 573x + 149 #

Este é um quartic típico, com dois zeros irracionais reais e dois zeros complexos não reais.

É possível, mas muito confuso resolver algebricamente. Usando um método numérico como o Durand-Kerner, encontramos soluções aproximadas:

# x_1 ~~ -9.4400 #

# x_2 ~~ -0.28158 #

# x_3 ~~ -2.6392 + 4.5893i #

# x_4 ~~ -2.6392-4.5893i #

Veja http://socratic.org/s/aKtpkf7J para mais detalhes.