Давайте упростим выражение шаг за шагом:
[ \frac{5}{x-7} - \frac{2}{x} - \frac{3x}{x^2 - 49} + \frac{21}{49 - x^2} ]
- Сначала обратим внимание на выражения ( \frac{3x}{x^2 - 49} ) и ( \frac{21}{49 - x^2} ). Заметим, что ( x^2 - 49 ) можно разложить на множители как разность квадратов:
[ x^2 - 49 = (x - 7)(x + 7) ]
Таким образом:
[ \frac{3x}{x^2 - 49} = \frac{3x}{(x - 7)(x + 7)} ]
и
[ 49 - x^2 = -(x^2 - 49) = -(x - 7)(x + 7) ]
[ \frac{21}{49 - x^2} = \frac{21}{-(x - 7)(x + 7)} = -\frac{21}{(x - 7)(x + 7)} ]
Теперь выражение выглядит следующим образом:
[ \frac{5}{x-7} - \frac{2}{x} - \frac{3x}{(x - 7)(x + 7)} - \frac{21}{(x - 7)(x + 7)} ]
- Найдем общий знаменатель для всех дробей. Общий знаменатель будет ( x(x-7)(x+7) ).
Приведем каждую дробь к общему знаменателю:
[ \frac{5}{x-7} \cdot \frac{x(x+7)}{x(x+7)} = \frac{5x(x+7)}{x(x-7)(x+7)} = \frac{5x^2 + 35x}{x(x-7)(x+7)} ]
[ \frac{2}{x} \cdot \frac{(x-7)(x+7)}{(x-7)(x+7)} = \frac{2(x-7)(x+7)}{x(x-7)(x+7)} = \frac{2(x^2 - 49)}{x(x-7)(x+7)} = \frac{2x^2 - 98}{x(x-7)(x+7)} ]
[ \frac{3x}{(x - 7)(x + 7)} \cdot \frac{x}{x} = \frac{3x^2}{x(x-7)(x+7)} ]
[ -\frac{21}{(x - 7)(x + 7)} \cdot \frac{x}{x} = -\frac{21x}{x(x-7)(x+7)} ]
Теперь выражение имеет общий знаменатель:
[ \frac{5x^2 + 35x}{x(x-7)(x+7)} - \frac{2x^2 - 98}{x(x-7)(x+7)} - \frac{3x^2}{x(x-7)(x+7)} - \frac{21x}{x(x-7)(x+7)} ]
Объединим все дроби в одну:
[ \frac{(5x^2 + 35x) - (2x^2 - 98) - 3x^2 - 21x}{x(x-7)(x+7)} ]
Упростим числитель:
[ (5x^2 + 35x) - (2x^2 - 98) - 3x^2 - 21x ]
[ = 5x^2 + 35x - 2x^2 + 98 - 3x^2 - 21x ]
[ = (5x^2 - 2x^2 - 3x^2) + (35x - 21x) + 98 ]
[ = 0 + 14x + 98 ]
[ = 14x + 98 ]
Теперь окончательное выражение:
[ \frac{14x + 98}{x(x-7)(x+7)} ]
Вынесем общий множитель 14 в числителе:
[ \frac{14(x + 7)}{x(x-7)(x+7)} ]
Сократим на ( x+7 ):
[ \frac{14}{x(x-7)} ]
Таким образом, упрощенное выражение:
[ \frac{14}{x(x-7)} ]