Для выполнения действий с выражением ( \frac{4x^3}{x} + 2 \cdot \frac{x^2 + 4x + 4}{8x^2} ), давайте рассмотрим каждую часть этого выражения по отдельности и упростим её.
Шаг 1: Упрощение первой части
Рассмотрим первую часть выражения: ( \frac{4x^3}{x} ).
- Упростим дробь:
[
\frac{4x^3}{x} = 4x^{3-1} = 4x^2
]
Шаг 2: Упрощение второй части
Теперь рассмотрим вторую часть выражения: ( 2 \cdot \frac{x^2 + 4x + 4}{8x^2} ).
Упростим числитель ( x^2 + 4x + 4 ):
[
x^2 + 4x + 4 = (x + 2)^2
]
Упростим дробь:
[
\frac{(x + 2)^2}{8x^2}
]
Теперь умножим эту дробь на 2:
[
2 \cdot \frac{(x + 2)^2}{8x^2} = \frac{2(x + 2)^2}{8x^2} = \frac{(x + 2)^2}{4x^2}
]
Шаг 3: Сложение упрощённых частей
Итак, у нас есть две упрощённые части:
- ( 4x^2 )
- ( \frac{(x + 2)^2}{4x^2} )
Сложим эти части:
[
4x^2 + \frac{(x + 2)^2}{4x^2}
]
Шаг 4: Приведение к общему знаменателю
Для сложения дробей, необходимо привести их к общему знаменателю. В данном случае, общий знаменатель – ( 4x^2 ).
Преобразуем первую часть (полное число) к дроби с тем же знаменателем:
[
4x^2 = \frac{4x^2 \cdot 4x^2}{4x^2} = \frac{16x^4}{4x^2}
]
Сложим дроби:
[
\frac{16x^4}{4x^2} + \frac{(x + 2)^2}{4x^2} = \frac{16x^4 + (x + 2)^2}{4x^2}
]
Раскроем скобки в числителе:
[
(x + 2)^2 = x^2 + 4x + 4
]
Таким образом:
[
\frac{16x^4 + x^2 + 4x + 4}{4x^2}
]
Итоговое выражение
Итак, после всех преобразований наше выражение стало:
[
\frac{16x^4 + x^2 + 4x + 4}{4x^2}
]
Таким образом, мы выполнили все необходимые действия и получили упрощённое выражение.