Equazione fratta di grado 1 con scomposizione per CE

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Equazione fratta di grado 1 con scomposizione per CE #6488

avt
nike1290
Punto
Stavo svolgendo alcuni esercizi sulle equazioni fratte di primo grado, quando mi sono ritrovato un'equazione molto particolare perché compare la divisione tra polinomi. Sinceramente non riesco a capire come muovermi, ecco perché chiedo il vostro intervento.

Calcolare le eventuali soluzioni della seguente equazione fratta

x:(x-4)-(x+4):(x^2+8x+16) = 1

Grazie.
Ringraziano: elliptic
 
 

Equazione fratta di grado 1 con scomposizione per CE #6512

avt
Omega
Amministratore
A un primo impatto

x:(x-4)-(x+4):(x^2+8x+16) = 1

non ha affatto l'aspetto di un'equazione fratta di primo grado: non sembrano esserci denominatori e tra l'altro c'è un polinomio di secondo grado.

A conti fatti, però, i denominatori ci sono eccome e sono rappresentati dai divisori che compongono le divisioni. Ricordiamo, infatti, che una divisione può essere espressa mediante il prodotto tra il dividendo e il reciproco del divisore, purché quest'ultimo sia non nullo.

Prima di continuare, imponiamo quindi le condizioni di esistenza, richiedendo che i divisori siano diversi da zero.

Imponiamo che x-4 sia non nullo

 x-4 ne 0 → x ne 4

Per quanto concerne la non nullità del secondo divisore, dobbiamo procedere con maggiore attenzione

x^2+8x+16 ne 0

Il primo membro è il quadrato del binomio x+4, per cui la relazione si esprime nella forma equivalente

(x+4)^2 ne 0

Tenendo conto che una potenza è non nulla se e solo se la base è diversa da zero ricaviamo la condizione:

x+4 ne 0 → x ne-4

In definitiva, possiamo affermare che l'insieme di esistenza associato all'equazione è:

C.E.: x ne-4 ∧ x ne 4

dove ∧ è il simbolo che indica la congiunzione logica.

Sotto i vincoli dettati dalle condizioni di esistenza, trasformiamo la divisione in prodotto:

 x·(1)/(x-4)-(x+4)·(1)/(x^2+8x+16) = 1 ; (x)/(x-4)-(x+4)/((x+4)^2) = 1

Semplifichiamo la frazione algebrica e, al contempo, trasportiamo tutti i termini al primo membro

(x)/(x-4)-(1)/(x+4)-1 = 0

Calcoliamo il minimo comune multiplo tra i polinomi a denominatore

(x(x+4)-(x-4)-(x-4)(x+4))/((x-4)(x+4)) = 0

Ora che il denominatore ha svolto il proprio ruolo possiamo sbarazzarcene

x(x+4)-(x-4)-(x-4)(x+4) = 0

Sviluppiamo i vari prodotti avvalendoci della regola dei segni

 x^2+4x-x+4-(x^2-16) = 0 ; x^2+4x-x+4-x^2+16 = 0

Sommiamo i monomi simili

3x+20 = 0

e risolviamo l'equazione di primo grado ottenuta seguendo il procedimento standard: basta isolare l'incognita al primo membro.

3x = -20 → x = -(20)/(3)

La soluzione è chiaramente accettabile perché rispetta tutti i vincoli dettati dalle condizioni di esistenza, pertanto possiamo concludere che l'equazione è determinata e il suo insieme soluzione è S = -(20)/(3).
Ringraziano: frank094, nike1290, elliptic
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