Tipp: Schaue dir jeden Bruch explizit an. Klammere aus und kürze, falls es möglich ist.
Achtung! Die Definitionsmenge bleibt gleich auch wenn die Nenner verschwinden.
D = Q \ { − 4 , − 3 , − 1 , 0 } D=\mathbb Q\backslash\{-4,-3,-1{,}0\} D = Q \ { − 4 , − 3 , − 1 , 0 }
Hier empfiehlt es sich zunächst mal die Brüche näher zu analysieren, Faktoren auszuklammern und eventuelle Kürzungen vorzuziehen:
4 x + 4 ( x + 1 ) 2 = 4 ⋅ ( x + 1 ) ( x + 1 ) 2 = 4 x + 1 \frac{\displaystyle 4x+4}{\displaystyle (x+1)^2}=\frac{\displaystyle 4\cdot (x+1)}{\displaystyle (x+1)^2}=\frac{\displaystyle 4}{\displaystyle x+1} ( x + 1 ) 2 4 x + 4 = ( x + 1 ) 2 4 ⋅ ( x + 1 ) = x + 1 4
x 2 + 4 x ( x + 4 ) ( x + 1 ) = x ⋅ ( x + 4 ) ( x + 4 ) ( x + 1 ) = x x + 1 \frac{\displaystyle x^2+4x}{\displaystyle (x+4)(x+1)}=\frac{\displaystyle x\cdot(x+4)}{\displaystyle (x+4)(x+1)}=\frac{\displaystyle x}{\displaystyle x+1} ( x + 4 ) ( x + 1 ) x 2 + 4 x = ( x + 4 ) ( x + 1 ) x ⋅ ( x + 4 ) = x + 1 x
5 x + 15 ( x + 1 ) ( x + 3 ) = 5 ( x + 3 ) ( x + 1 ) ( x + 3 ) = 5 ( x + 1 ) \frac{\displaystyle 5x+15}{\displaystyle (x+1)(x+3)}=\frac{\displaystyle 5(x+3)}{\displaystyle (x+1)(x+3)}=\frac{\displaystyle 5}{\displaystyle (x+1)} ( x + 1 ) ( x + 3 ) 5 x + 15 = ( x + 1 ) ( x + 3 ) 5 ( x + 3 ) = ( x + 1 ) 5
x 3 + x 2 x ( x + 1 ) = x 2 ( x + 1 ) x ( x + 1 ) = x \frac{\displaystyle x^3+x^2}{\displaystyle x(x+1)}=\frac{\displaystyle x^2(x+1)}{\displaystyle x(x+1)}=x x ( x + 1 ) x 3 + x 2 = x ( x + 1 ) x 2 ( x + 1 ) = x
Dies ergibt dann:
x + 1 + 4 x + 4 ( x + 1 ) 2 − x 3 + x 2 x ( x + 1 ) = x 2 + 4 x ( x + 4 ) ( x + 1 ) + 5 x + 15 ( x + 1 ) ( x + 3 ) x+1+\frac{\displaystyle 4x+4}{\displaystyle (x+1)^2}-\frac{\displaystyle x^3+x^2}{\displaystyle x(x+1)}=\frac{\displaystyle x^2+4x}{\displaystyle (x+4)(x+1)}+\frac{\displaystyle 5x+15}{\displaystyle (x+1)(x+3)} x + 1 + ( x + 1 ) 2 4 x + 4 − x ( x + 1 ) x 3 + x 2 = ( x + 4 ) ( x + 1 ) x 2 + 4 x + ( x + 1 ) ( x + 3 ) 5 x + 15
⇒ x + 1 + 4 x + 1 − x = x x + 1 + 5 x + 1 \Rightarrow x+1+\frac{\displaystyle4}{\displaystyle x+1}-x=\frac{\displaystyle x}{\displaystyle x+1}+\frac{\displaystyle5}{\displaystyle x+1} ⇒ x + 1 + x + 1 4 − x = x + 1 x + x + 1 5
⇒ x + 1 + 4 x + 1 − x = x x + 1 + 5 x + 1 \Rightarrow x+1+\frac{\displaystyle4}{\displaystyle x+1}-x=\frac{\displaystyle x}{\displaystyle x+1}+\frac{\displaystyle5}{\displaystyle x+1} ⇒ x + 1 + x + 1 4 − x = x + 1 x + x + 1 5
∣ − 4 x + 1 |-\frac{\displaystyle4}{\displaystyle x+1} ∣ − x + 1 4
⇒ x + 1 − x = x x + 1 + 5 x + 1 − 4 x + 1 \Rightarrow x+1-x=\frac{\displaystyle x}{\displaystyle x+1}+\frac{\displaystyle5}{\displaystyle x+1}-\frac{\displaystyle4}{\displaystyle x+1} ⇒ x + 1 − x = x + 1 x + x + 1 5 − x + 1 4
⇒ x + 1 − x = x + 5 − 4 x + 1 \Rightarrow x+1-x=\frac{\displaystyle x+5-4}{\displaystyle x+1} ⇒ x + 1 − x = x + 1 x + 5 − 4
Wir bekommen also unendlich viele Lösungen. Um genau zu sein, ist hier die Lösungsmenge L \mathbb L L , die Definitionsmenge, also L = D = Q \ { − 4 , − 3 , − 1 , 0 } \mathbb L=D=\mathbb Q\backslash \{-4,-3,-1{,}0\} L = D = Q \ { − 4 , − 3 , − 1 , 0 } . Denn jedes x ∈ D x\in D x ∈ D ist für die Gleichung wohldefiniert und löst die gekürzte Gleichung, die unabhängig von x x x ist.
VorsichtFür die Zahlen − 4 , − 3 , − 1 , 0 -4,-3,-1{,}0 − 4 , − 3 , − 1 , 0 , die wir aus der Definitionsmenge entfernt haben, ist die Gleichung weiterhin nicht definiert, obwohl sich der Nenner kürzen lässt.