题目
计算:[1-(a-(1)/(1-a))2÷((a)^3+1)/((a)^2-2a+1)]×(1)/(1-a).
计算:[1-(a-$\frac{1}{1-a}$)2÷$\frac{{a}^{3}+1}{{a}^{2}-2a+1}$]×$\frac{1}{1-a}$.
题目解答
答案
解:原式=[1-$\frac{({a}^{2}-a+1)^{2}}{(1-a)^{2}}$×$\frac{(a-1)^{2}}{(a+1)({a}^{2}-a+1)}$]×$\frac{1}{1-a}$
=(1-$\frac{{a}^{2}-a+1}{a+1}$)×$\frac{1}{1-a}$
=$\frac{2a-{a}^{2}}{1-{a}^{2}}$
=(1-$\frac{{a}^{2}-a+1}{a+1}$)×$\frac{1}{1-a}$
=$\frac{2a-{a}^{2}}{1-{a}^{2}}$
解析
步骤 1:化简括号内的表达式
首先,我们化简括号内的表达式 $a-\frac{1}{1-a}$。为了方便计算,我们将其通分,得到:
$$a-\frac{1}{1-a} = \frac{a(1-a)-1}{1-a} = \frac{a-a^2-1}{1-a} = \frac{-a^2+a-1}{1-a}$$
步骤 2:计算平方
接下来,我们计算上一步得到的表达式的平方:
$$\left(\frac{-a^2+a-1}{1-a}\right)^2 = \frac{(-a^2+a-1)^2}{(1-a)^2}$$
步骤 3:化简除法
然后,我们化简除法部分 $\frac{{a}^{3}+1}{{a}^{2}-2a+1}$。注意到分母可以写成 $(a-1)^2$,分子可以写成 $(a+1)(a^2-a+1)$,因此:
$$\frac{{a}^{3}+1}{{a}^{2}-2a+1} = \frac{(a+1)(a^2-a+1)}{(a-1)^2}$$
步骤 4:计算除法
现在,我们计算步骤 2 和步骤 3 中得到的表达式的除法:
$$\frac{(-a^2+a-1)^2}{(1-a)^2} \div \frac{(a+1)(a^2-a+1)}{(a-1)^2} = \frac{(-a^2+a-1)^2}{(1-a)^2} \times \frac{(a-1)^2}{(a+1)(a^2-a+1)}$$
步骤 5:化简乘法
化简上一步得到的乘法表达式:
$$\frac{(-a^2+a-1)^2}{(1-a)^2} \times \frac{(a-1)^2}{(a+1)(a^2-a+1)} = \frac{(-a^2+a-1)^2}{(a+1)(a^2-a+1)}$$
步骤 6:计算减法
现在,我们计算减法部分 $1-\frac{(-a^2+a-1)^2}{(a+1)(a^2-a+1)}$:
$$1-\frac{(-a^2+a-1)^2}{(a+1)(a^2-a+1)} = \frac{(a+1)(a^2-a+1)-(-a^2+a-1)^2}{(a+1)(a^2-a+1)}$$
步骤 7:计算乘法
最后,我们计算乘法部分 $\frac{(a+1)(a^2-a+1)-(-a^2+a-1)^2}{(a+1)(a^2-a+1)} \times \frac{1}{1-a}$:
$$\frac{(a+1)(a^2-a+1)-(-a^2+a-1)^2}{(a+1)(a^2-a+1)} \times \frac{1}{1-a} = \frac{2a-a^2}{1-a^2}$$
首先,我们化简括号内的表达式 $a-\frac{1}{1-a}$。为了方便计算,我们将其通分,得到:
$$a-\frac{1}{1-a} = \frac{a(1-a)-1}{1-a} = \frac{a-a^2-1}{1-a} = \frac{-a^2+a-1}{1-a}$$
步骤 2:计算平方
接下来,我们计算上一步得到的表达式的平方:
$$\left(\frac{-a^2+a-1}{1-a}\right)^2 = \frac{(-a^2+a-1)^2}{(1-a)^2}$$
步骤 3:化简除法
然后,我们化简除法部分 $\frac{{a}^{3}+1}{{a}^{2}-2a+1}$。注意到分母可以写成 $(a-1)^2$,分子可以写成 $(a+1)(a^2-a+1)$,因此:
$$\frac{{a}^{3}+1}{{a}^{2}-2a+1} = \frac{(a+1)(a^2-a+1)}{(a-1)^2}$$
步骤 4:计算除法
现在,我们计算步骤 2 和步骤 3 中得到的表达式的除法:
$$\frac{(-a^2+a-1)^2}{(1-a)^2} \div \frac{(a+1)(a^2-a+1)}{(a-1)^2} = \frac{(-a^2+a-1)^2}{(1-a)^2} \times \frac{(a-1)^2}{(a+1)(a^2-a+1)}$$
步骤 5:化简乘法
化简上一步得到的乘法表达式:
$$\frac{(-a^2+a-1)^2}{(1-a)^2} \times \frac{(a-1)^2}{(a+1)(a^2-a+1)} = \frac{(-a^2+a-1)^2}{(a+1)(a^2-a+1)}$$
步骤 6:计算减法
现在,我们计算减法部分 $1-\frac{(-a^2+a-1)^2}{(a+1)(a^2-a+1)}$:
$$1-\frac{(-a^2+a-1)^2}{(a+1)(a^2-a+1)} = \frac{(a+1)(a^2-a+1)-(-a^2+a-1)^2}{(a+1)(a^2-a+1)}$$
步骤 7:计算乘法
最后,我们计算乘法部分 $\frac{(a+1)(a^2-a+1)-(-a^2+a-1)^2}{(a+1)(a^2-a+1)} \times \frac{1}{1-a}$:
$$\frac{(a+1)(a^2-a+1)-(-a^2+a-1)^2}{(a+1)(a^2-a+1)} \times \frac{1}{1-a} = \frac{2a-a^2}{1-a^2}$$