Для того чтобы упростить выражение
[
\frac{7}{b+7} + \frac{b^2 + 49}{b^2 - 49} - \frac{7}{b-7},
]
следует выполнить несколько шагов.
Шаг 1: Упростить выражение (\frac{b^2 + 49}{b^2 - 49})
Обратите внимание, что (b^2 - 49) является разностью квадратов и может быть разложено на множители:
[
b^2 - 49 = (b-7)(b+7).
]
Выражение (b^2 + 49) не разлагается на множители с действительными коэффициентами, но его можно рассматривать как сумму квадратов:
[
b^2 + 49 = b^2 + 7^2.
]
Так что выражение (\frac{b^2 + 49}{b^2 - 49}) становится:
[
\frac{b^2 + 49}{(b-7)(b+7)}.
]
Шаг 2: Приведение к общему знаменателю
Теперь у нас есть три дроби:
- (\frac{7}{b+7}),
- (\frac{b^2 + 49}{(b-7)(b+7)}),
- (\frac{7}{b-7}).
Общий знаменатель для всех трёх дробей будет ((b-7)(b+7)).
Переписываем каждую дробь с общим знаменателем:
- (\frac{7}{b+7} = \frac{7(b-7)}{(b-7)(b+7)}),
- (\frac{b^2 + 49}{(b-7)(b+7)}) остается без изменений,
- (\frac{7}{b-7} = \frac{7(b+7)}{(b-7)(b+7)}).
Шаг 3: Упрощение и объединение
Теперь складываем и вычитаем дроби с общим знаменателем:
[
\frac{7(b-7)}{(b-7)(b+7)} + \frac{b^2 + 49}{(b-7)(b+7)} - \frac{7(b+7)}{(b-7)(b+7)}.
]
Объединяем числители:
[
7(b-7) + (b^2 + 49) - 7(b+7).
]
Раскрываем скобки:
[
= 7b - 49 + b^2 + 49 - 7b - 49.
]
Сокращаем подобные члены:
[
= b^2 - 49.
]
Шаг 4: Упростить выражение
Теперь у нас в числителе (b^2 - 49), что совпадает с знаменателем, поэтому:
[
\frac{b^2 - 49}{(b-7)(b+7)} = \frac{(b-7)(b+7)}{(b-7)(b+7)} = 1.
]
Таким образом, исходное выражение упрощается до:
[
1.
]
Это означает, что при (b \neq 7) и (b \neq -7) выражение равно 1.