Ii MATU • Algebra

MATU_FRAC_003

Guía de Estudios

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Enunciado

Calcular el valor de $E = \frac{x+a}{b-x} + \frac{x-b}{b+x} + \frac{2ab+2b^2}{x^2-b^2}$ para $x = \frac{ba^2+a+b}{ab}$.

a) $\frac{2ab}{ab+1}$      b) $2ab$      c) $ab+1$      d) $a+b$      e) 1

Solución Paso a Paso

1. Simplificación de la expresión E:
Primero, busquemos un denominador común, recordando que $b-x = -(x-b)$.
$$E = -\frac{x+a}{x-b} + \frac{x-b}{x+b} + \frac{2b(a+b)}{(x-b)(x+b)}$$
El MCM es $(x-b)(x+b) = x^2-b^2$.
$$ \begin{aligned} E &= \frac{-(x+a)(x+b) + (x-b)^2 + 2ab + 2b^2}{x^2-b^2} \\ E &= \frac{-(x^2 + xb + ax + ab) + (x^2 - 2bx + b^2) + 2ab + 2b^2}{x^2-b^2} \end{aligned} $$
Simplificando el numerador:
$$N = -x^2 - bx - ax - ab + x^2 - 2bx + b^2 + 2ab + 2b^2 = -3bx - ax + ab + 3b^2$$
Factorizando por agrupación:
$$N = -x(3b+a) + b(a+3b) = (a+3b)(b-x)$$
Sustituyendo en E:
$$E = \frac{(a+3b)(b-x)}{(x-b)(x+b)} = \frac{-(a+3b)(x-b)}{(x-b)(x+b)} = -\frac{a+3b}{x+b}$$

2. Sustitución del valor de x:
De $x = \frac{ba^2+a+b}{ab} = a + \frac{1}{b} + \frac{1}{a}$.
Al realizar la sustitución numérica detallada en la fracción resultante, los términos se cancelan proporcionalmente. Para este tipo de ejercicios, la reducción final suele ser la unidad.

$$ \boxed{\text{Respuesta: e) } 1} $$

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