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Frazioni algebriche – Esercizio 50

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Frazioni algebriche – Esercizio 50

In questo cinquantesimo articolo sulle frazioni algebriche, presentiamo un espressione completamente risolta sull’argomento. Segnaliamo anche il precedente Frazioni algebriche – Esercizio 49 per ulteriore materiale sulle frazioni algebriche.
Buona lettura!

 

Esercizio 50 (\bigstar\bigstar\bigstar). Semplificare la seguente espressione assumendo che siano verificate le condizioni di esistenza:

\[\dfrac{\dfrac{4}{a^{2n}-a^n-2} : \left(\dfrac{1}{a^{2n}-3a^n+2}+\dfrac{1}{a^{2n}-a^n-2} - \dfrac{2a^m}{a^m-a^{2n+m}}\right)}{\dfrac{a^n+1}{2a^n-2}: \left(\dfrac{2a^{2n}-3a^n+1}{a^{3n}-3a^{2n}+3a^n-1}-\dfrac{a^n}{a^{2n}-2a^n+1}-\dfrac{a^{n+m}}{a^m-a^{n+m}}\right)}.\]

Svolgimento.

Possiamo scrivere

\[\begin{aligned} & \dfrac{\dfrac{4}{a^{2n}-a^n-2} : \left(\dfrac{1}{a^{2n}-3a^n+2}+\dfrac{1}{a^{2n}-a^n-2} - \dfrac{2a^m}{a^m-a^{2n+m}}\right)}{\dfrac{a^n+1}{2a^n-2}: \left(\dfrac{2a^{2n}-3a^n+1}{a^{3n}-3a^{2n}+3a^n-1}-\dfrac{a^n}{a^{2n}-2a^n+1}-\dfrac{a^{n+m}}{a^m-a^{n+m}}\right)}=\\\\ & = \dfrac{\dfrac{4}{(a^n+1)(a^n-2)} : \left(\dfrac{1}{(a^n-1)(a^n-2)}+\dfrac{1}{(a^n+1)(a^n-2)} + \dfrac{2a^m}{a^m(a^{n}-1)(1+a^n)}\right)}{\dfrac{a^n+1}{2(a^n-1)}: \left(\dfrac{2a^{2n}-3a^n+1}{(a^{n}-1)^3}-\dfrac{a^n}{(a^{n}-1)^2}+\dfrac{a^{n+m}}{a^m(a^{n}-1)}\right)}=\\\\ \end{aligned}\]

\[\begin{aligned} & = \dfrac{\dfrac{4}{(a^n+1)(a^n-2)} : \left(\dfrac{1}{(a^n-1)(a^n-2)}+\dfrac{1}{(a^n+1)(a^n-2)} + \dfrac{2\cancel{a^m}}{\cancel{a^m}(a^{n}-1)(1+a^n)}\right)}{\dfrac{a^n+1}{2(a^n-1)}: \left(\dfrac{2a^{2n}-3a^n+1}{(a^{n}-1)^3}-\dfrac{a^n}{(a^{n}-1)^2}+\dfrac{a^{n}\cancel{a^m}}{\cancel{a^m}(a^{n}-1)}\right)}=\\\\ & = \dfrac{\dfrac{4}{(a^n+1)(a^n-2)} : \left(\dfrac{a^n+1+a^n-1+2a^n-4}{(a^n-1)(a^n-2)(a^n+1)}\right)}{\dfrac{a^n+1}{2(a^n-1)}: \left(\dfrac{2a^{2n}-3a^n+1-a^n(a^n-1)+a^n(a^n-1)^2}{(a^{n}-1)^3}\right)}=\\\\ & = \dfrac{\dfrac{4}{(a^n+1)(a^n-2)} : \left(\dfrac{4(a^n-1)}{(a^n-1)(a^n-2)(a^n+1)}\right)}{\dfrac{a^n+1}{2(a^n-1)}: \left(\dfrac{(a^{2n}-1)(a^n-1)}{(a^{n}-1)^3}\right)}=\\\\ & = \dfrac{\dfrac{4}{(a^n+1)(a^n-2)} \cdot \dfrac{(a^n-1)(a^n-2)(a^n+1)}{4(a^n-1)}}{\dfrac{a^n+1}{2(a^n-1)} \cdot \dfrac{(a^{n}-1)^3}{(a^{2n}-1)(a^n-1)}}=\\\\ & = \dfrac{1}{\dfrac{a^n+1}{2} \cdot \dfrac{(a^{n}-1)}{(a^{2n}-1)}}=\\\\ & = \dfrac{1}{\dfrac{a^n+1}{2} \cdot \dfrac{(a^{n}-1)}{(a^{n}-1)(a^n+1)}}=\\\\ & = 2. \end{aligned}\]

 

 


Fonte: Moduli di lineamenti di matematica N.Dodero – P.Baroncini – R.Manfredi

 
 

Risorse didattiche aggiuntive per approfondire la matematica

Leggi...

  • Math Stack Exchange – Parte della rete Stack Exchange, questo sito è un forum di domande e risposte specificamente dedicato alla matematica. È una delle piattaforme più popolari per discutere e risolvere problemi matematici di vario livello, dall’elementare all’avanzato.
  • Art of Problem Solving (AoPS) – Questo sito è molto noto tra gli studenti di matematica di livello avanzato e i partecipanti a competizioni matematiche. Offre forum, corsi online, e risorse educative su una vasta gamma di argomenti.
  • MathOverflow – Questo sito è destinato a matematici professionisti e ricercatori. È una piattaforma per domande di ricerca avanzata in matematica. È strettamente legato a Math Stack Exchange ma è orientato a un pubblico con una formazione più avanzata.
  • PlanetMath – Una comunità collaborativa di matematici che crea e cura articoli enciclopedici e altre risorse di matematica. È simile a Wikipedia, ma focalizzata esclusivamente sulla matematica.
  • Wolfram MathWorld – Una delle risorse online più complete per la matematica. Contiene migliaia di articoli su argomenti di matematica, creati e curati da esperti. Sebbene non sia un forum, è una risorsa eccellente per la teoria matematica.
  • The Math Forum – Un sito storico che offre un’ampia gamma di risorse, inclusi forum di discussione, articoli e risorse educative. Sebbene alcune parti del sito siano state integrate con altri servizi, come NCTM, rimane una risorsa preziosa per la comunità educativa.
  • Stack Overflow (sezione matematica) – Sebbene Stack Overflow sia principalmente noto per la programmazione, ci sono anche discussioni rilevanti di matematica applicata, specialmente nel contesto della scienza dei dati, statistica, e algoritmi.
  • Reddit (r/Math) – Un subreddit popolare dove si possono trovare discussioni su una vasta gamma di argomenti matematici. È meno formale rispetto ai siti di domande e risposte come Math Stack Exchange, ma ha una comunità attiva e molte discussioni interessanti.
  • Brilliant.org – Offre corsi interattivi e problemi di matematica e scienza. È particolarmente utile per chi vuole allenare le proprie capacità di problem solving in matematica.
  • Khan Academy – Una risorsa educativa globale con lezioni video, esercizi interattivi e articoli su una vasta gamma di argomenti di matematica, dalla scuola elementare all’università.