4227.

637.b

TEKST ZADATKA

Uprosti sledeći izraz i odredi uslove definisanosti:

a3+27a327a2+3a+9a23a+9\frac{a^3+27}{a^3-27} \cdot \frac{a^2+3a+9}{a^2-3a+9}

REŠENJE ZADATKA

Prvo određujemo uslove definisanosti izraza. Da bi razlomci bili definisani, njihovi imenioci ne smeju biti jednaki nuli.

a3270ia23a+90a^3-27 \neq 0 \quad \text{i} \quad a^2-3a+9 \neq 0

Rastavljamo prvi imenilac koristeći formulu za razliku kubova (x3y3=(xy)(x2+xy+y2) x^3-y^3 = (x-y)(x^2+xy+y^2) ):

a327=a333=(a3)(a2+3a+9)a^3-27 = a^3-3^3 = (a-3)(a^2+3a+9)

Kvadratni trinomi a2+3a+9 a^2+3a+9 i a23a+9 a^2-3a+9 su uvek strogo veći od nule za svaki realan broj a a jer su im diskriminante negativne (D=32419=27<0 D = 3^2 - 4 \cdot 1 \cdot 9 = -27 < 0 ). Zbog toga oni nikada ne mogu biti jednaki nuli, pa je jedini uslov definisanosti:

a30    a3a - 3 \neq 0 \implies a \neq 3

Sada prelazimo na uprošćavanje izraza. Rastavljamo brojilac prvog razlomka koristeći formulu za zbir kubova (x3+y3=(x+y)(x2xy+y2) x^3+y^3 = (x+y)(x^2-xy+y^2) ):

a3+27=a3+33=(a+3)(a23a+9)a^3+27 = a^3+3^3 = (a+3)(a^2-3a+9)

Zamenjujemo rastavljene izraze u početni zadatak:

(a+3)(a23a+9)(a3)(a2+3a+9)a2+3a+9a23a+9\frac{(a+3)(a^2-3a+9)}{(a-3)(a^2+3a+9)} \cdot \frac{a^2+3a+9}{a^2-3a+9}

Množimo razlomke i skraćujemo iste činioce u brojiocu i imeniocu. Skraćujemo izraz a23a+9 a^2-3a+9 sa a23a+9 a^2-3a+9 i izraz a2+3a+9 a^2+3a+9 sa a2+3a+9: a^2+3a+9 :

a+3a3\frac{a+3}{a-3}

Konačan rezultat nakon uprošćavanja, uz navedeni uslov definisanosti, je:

a+3a3,a3\frac{a+3}{a-3}, \quad a \neq 3