Calcul infinitésimal Exemples

$\int_{6 x}^{7 x} \frac{u^{2} - 1}{u^{2} + 1} d u$

Étape 1

Simplifiez le numérateur.

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Étape 1.1

Réécrivez $1$ comme $1^{2}$ .

$\frac{d}{d x} [\int_{6 x}^{7 x} \frac{u^{2} - 1^{2}}{u^{2} + 1} d u]$

Étape 1.2

Les deux termes étant des carrés parfaits, factorisez à l’aide de la formule de la différence des carrés, $a^{2} - b^{2} = (a + b) (a - b)$ où $a = u$ et $b = 1$ .

$\frac{d}{d x} [\int_{6 x}^{7 x} \frac{(u + 1) (u - 1)}{u^{2} + 1} d u]$

Étape 2

Séparez l’intégrale en deux intégrales où $c$ est une valeur comprise entre $6 x$ et $7 x$ .

$\frac{d}{d x} [\int_{6 x}^{c} \frac{(u + 1) (u - 1)}{u^{2} + 1} d u + \int_{c}^{7 x} \frac{(u + 1) (u - 1)}{u^{2} + 1} d u]$

Étape 3

Selon la règle de la somme, la dérivée de $\int_{6 x}^{c} \frac{(u + 1) (u - 1)}{u^{2} + 1} d u + \int_{c}^{7 x} \frac{(u + 1) (u - 1)}{u^{2} + 1} d u$ par rapport à $x$ est $\frac{d}{d x} [\int_{6 x}^{c} \frac{(u + 1) (u - 1)}{u^{2} + 1} d u] + \frac{d}{d x} [\int_{c}^{7 x} \frac{(u + 1) (u - 1)}{u^{2} + 1} d u]$ .

$\frac{d}{d x} [\int_{6 x}^{c} \frac{(u + 1) (u - 1)}{u^{2} + 1} d u] + \frac{d}{d x} [\int_{c}^{7 x} \frac{(u + 1) (u - 1)}{u^{2} + 1} d u]$

Étape 4

Permutez les bornes de l’intégration.

$\frac{d}{d x} [- \int_{c}^{6 x} \frac{(u + 1) (u - 1)}{u^{2} + 1} d u] + \frac{d}{d x} [\int_{c}^{7 x} \frac{(u + 1) (u - 1)}{u^{2} + 1} d u]$

Étape 5

Prenez la dérivée de $- \int_{c}^{6 x} \frac{(u + 1) (u - 1)}{u^{2} + 1} d u$ par rapport à $x$ en utilisant le théorème fondamental de l’analyse et la règle d’enchaînement.

$\frac{d}{d x} [6 x] (- \frac{(6 x + 1) (6 x - 1)}{{(6 x)}^{2} + 1}) + \frac{d}{d x} [\int_{c}^{7 x} \frac{(u + 1) (u - 1)}{u^{2} + 1} d u]$

Étape 6

Différenciez.

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Étape 6.1

Comme $6$ est constant par rapport à $x$ , la dérivée de $6 x$ par rapport à $x$ est $6 \frac{d}{d x} [x]$ .

$6 \frac{d}{d x} [x] (- \frac{(6 x + 1) (6 x - 1)}{{(6 x)}^{2} + 1}) + \frac{d}{d x} [\int_{c}^{7 x} \frac{(u + 1) (u - 1)}{u^{2} + 1} d u]$

Étape 6.2

Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ est $n x^{n - 1}$ où $n = 1$ .

$6 \cdot 1 (- \frac{(6 x + 1) (6 x - 1)}{{(6 x)}^{2} + 1}) + \frac{d}{d x} [\int_{c}^{7 x} \frac{(u + 1) (u - 1)}{u^{2} + 1} d u]$

Étape 6.3

Multipliez $6$ par $1$ .

$6 (- \frac{(6 x + 1) (6 x - 1)}{{(6 x)}^{2} + 1}) + \frac{d}{d x} [\int_{c}^{7 x} \frac{(u + 1) (u - 1)}{u^{2} + 1} d u]$

Étape 7

Prenez la dérivée de $\int_{c}^{7 x} \frac{(u + 1) (u - 1)}{u^{2} + 1} d u$ par rapport à $x$ en utilisant le théorème fondamental de l’analyse et la règle d’enchaînement.

$6 (- \frac{(6 x + 1) (6 x - 1)}{{(6 x)}^{2} + 1}) + \frac{d}{d x} [7 x] \frac{(7 x + 1) (7 x - 1)}{{(7 x)}^{2} + 1}$

Étape 8

Différenciez.

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Étape 8.1

Comme $7$ est constant par rapport à $x$ , la dérivée de $7 x$ par rapport à $x$ est $7 \frac{d}{d x} [x]$ .

$6 (- \frac{(6 x + 1) (6 x - 1)}{{(6 x)}^{2} + 1}) + 7 \frac{d}{d x} [x] \frac{(7 x + 1) (7 x - 1)}{{(7 x)}^{2} + 1}$

Étape 8.2

Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ est $n x^{n - 1}$ où $n = 1$ .

$6 (- \frac{(6 x + 1) (6 x - 1)}{{(6 x)}^{2} + 1}) + 7 \cdot 1 \frac{(7 x + 1) (7 x - 1)}{{(7 x)}^{2} + 1}$

Étape 8.3

Simplifiez les termes.

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Étape 8.3.1

Multipliez $7$ par $1$ .

$6 (- \frac{(6 x + 1) (6 x - 1)}{{(6 x)}^{2} + 1}) + 7 \frac{(7 x + 1) (7 x - 1)}{{(7 x)}^{2} + 1}$

Étape 8.3.2

Factorisez $6$ à partir de $6 x$ .

$6 (- \frac{(6 x + 1) (6 x - 1)}{{(6 (x))}^{2} + 1}) + 7 \frac{(7 x + 1) (7 x - 1)}{{(7 x)}^{2} + 1}$

Étape 8.3.3

Simplifiez l’expression.

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Étape 8.3.3.1

Appliquez la règle de produit à $6 (x)$ .

$6 (- \frac{(6 x + 1) (6 x - 1)}{6^{2} x^{2} + 1}) + 7 \frac{(7 x + 1) (7 x - 1)}{{(7 x)}^{2} + 1}$

Étape 8.3.3.2

Élevez $6$ à la puissance $2$ .

$6 (- \frac{(6 x + 1) (6 x - 1)}{36 x^{2} + 1}) + 7 \frac{(7 x + 1) (7 x - 1)}{{(7 x)}^{2} + 1}$

Étape 8.3.3.3

Multipliez $- 1$ par $6$ .

$- 6 \frac{(6 x + 1) (6 x - 1)}{36 x^{2} + 1} + 7 \frac{(7 x + 1) (7 x - 1)}{{(7 x)}^{2} + 1}$

Étape 8.3.4

Associez $- 6$ et $\frac{(6 x + 1) (6 x - 1)}{36 x^{2} + 1}$ .

$\frac{- 6 ((6 x + 1) (6 x - 1))}{36 x^{2} + 1} + 7 \frac{(7 x + 1) (7 x - 1)}{{(7 x)}^{2} + 1}$

Étape 8.3.5

Placez le signe moins devant la fraction.

$- \frac{((6) (6 x + 1)) (6 x - 1)}{36 x^{2} + 1} + 7 \frac{(7 x + 1) (7 x - 1)}{{(7 x)}^{2} + 1}$

Étape 8.3.6

Factorisez $7$ à partir de $7 x$ .

$- \frac{6 (6 x + 1) (6 x - 1)}{36 x^{2} + 1} + 7 \frac{(7 x + 1) (7 x - 1)}{{(7 (x))}^{2} + 1}$

Étape 8.3.7

Simplifiez l’expression.

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Étape 8.3.7.1

Appliquez la règle de produit à $7 (x)$ .

$- \frac{6 (6 x + 1) (6 x - 1)}{36 x^{2} + 1} + 7 \frac{(7 x + 1) (7 x - 1)}{7^{2} x^{2} + 1}$

Étape 8.3.7.2

Élevez $7$ à la puissance $2$ .

$- \frac{6 (6 x + 1) (6 x - 1)}{36 x^{2} + 1} + 7 \frac{(7 x + 1) (7 x - 1)}{49 x^{2} + 1}$

Étape 8.3.8

Associez $7$ et $\frac{(7 x + 1) (7 x - 1)}{49 x^{2} + 1}$ .

$- \frac{6 (6 x + 1) (6 x - 1)}{36 x^{2} + 1} + \frac{7 ((7 x + 1) (7 x - 1))}{49 x^{2} + 1}$

Étape 9

Pour écrire $- \frac{6 (6 x + 1) (6 x - 1)}{36 x^{2} + 1}$ comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par $\frac{49 x^{2} + 1}{49 x^{2} + 1}$ .

$- \frac{6 (6 x + 1) (6 x - 1)}{36 x^{2} + 1} \cdot \frac{49 x^{2} + 1}{49 x^{2} + 1} + \frac{7 (7 x + 1) (7 x - 1)}{49 x^{2} + 1}$

Étape 10

Pour écrire $\frac{7 (7 x + 1) (7 x - 1)}{49 x^{2} + 1}$ comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par $\frac{36 x^{2} + 1}{36 x^{2} + 1}$ .

$- \frac{6 (6 x + 1) (6 x - 1)}{36 x^{2} + 1} \cdot \frac{49 x^{2} + 1}{49 x^{2} + 1} + \frac{7 (7 x + 1) (7 x - 1)}{49 x^{2} + 1} \cdot \frac{36 x^{2} + 1}{36 x^{2} + 1}$

Étape 11

Écrivez chaque expression avec un dénominateur commun $(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)$ , en multipliant chacun par un facteur approprié de $1$ .

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Étape 11.1

Multipliez $\frac{6 (6 x + 1) (6 x - 1)}{36 x^{2} + 1}$ par $\frac{49 x^{2} + 1}{49 x^{2} + 1}$ .

$- \frac{6 (6 x + 1) (6 x - 1) (49 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)} + \frac{7 (7 x + 1) (7 x - 1)}{49 x^{2} + 1} \cdot \frac{36 x^{2} + 1}{36 x^{2} + 1}$

Étape 11.2

Multipliez $\frac{7 (7 x + 1) (7 x - 1)}{49 x^{2} + 1}$ par $\frac{36 x^{2} + 1}{36 x^{2} + 1}$ .

$- \frac{6 (6 x + 1) (6 x - 1) (49 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)} + \frac{7 (7 x + 1) (7 x - 1) (36 x^{2} + 1)}{(49 x^{2} + 1) (36 x^{2} + 1)}$

Étape 11.3

Réorganisez les facteurs de $(49 x^{2} + 1) (36 x^{2} + 1)$ .

$- \frac{6 (6 x + 1) (6 x - 1) (49 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)} + \frac{7 (7 x + 1) (7 x - 1) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 12

Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.

$\frac{- 6 (6 x + 1) (6 x - 1) (49 x^{2} + 1) + 7 (7 x + 1) (7 x - 1) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13

Simplifiez

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Étape 13.1

Appliquez la propriété distributive.

$\frac{(- 6 (6 x) - 6 \cdot 1) (6 x - 1) (49 x^{2} + 1) + 7 (7 x + 1) (7 x - 1) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.2

Appliquez la propriété distributive.

$\frac{(- 6 (6 x) - 6 \cdot 1) (6 x - 1) (49 x^{2} + 1) + (7 (7 x) + 7 \cdot 1) (7 x - 1) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3

Simplifiez le numérateur.

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Étape 13.3.1

Simplifiez chaque terme.

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Étape 13.3.1.1

Simplifiez chaque terme.

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Étape 13.3.1.1.1

Multipliez $6$ par $- 6$ .

$\frac{(- 36 x - 6 \cdot 1) (6 x - 1) (49 x^{2} + 1) + (7 (7 x) + 7 \cdot 1) (7 x - 1) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.1.2

Multipliez $- 6$ par $1$ .

$\frac{(- 36 x - 6) (6 x - 1) (49 x^{2} + 1) + (7 (7 x) + 7 \cdot 1) (7 x - 1) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.2

Développez $(- 36 x - 6) (6 x - 1)$ à l’aide de la méthode FOIL.

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Étape 13.3.1.2.1

Appliquez la propriété distributive.

$\frac{(- 36 x (6 x - 1) - 6 (6 x - 1)) (49 x^{2} + 1) + (7 (7 x) + 7 \cdot 1) (7 x - 1) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.2.2

Appliquez la propriété distributive.

$\frac{(- 36 x (6 x) - 36 x \cdot - 1 - 6 (6 x - 1)) (49 x^{2} + 1) + (7 (7 x) + 7 \cdot 1) (7 x - 1) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.2.3

Appliquez la propriété distributive.

$\frac{(- 36 x (6 x) - 36 x \cdot - 1 - 6 (6 x) - 6 \cdot - 1) (49 x^{2} + 1) + (7 (7 x) + 7 \cdot 1) (7 x - 1) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.3

Simplifiez et associez les termes similaires.

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Étape 13.3.1.3.1

Simplifiez chaque terme.

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Étape 13.3.1.3.1.1

Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.

$\frac{(- 36 \cdot 6 x \cdot x - 36 x \cdot - 1 - 6 (6 x) - 6 \cdot - 1) (49 x^{2} + 1) + (7 (7 x) + 7 \cdot 1) (7 x - 1) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.3.1.2

Multipliez $x$ par $x$ en additionnant les exposants.

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Étape 13.3.1.3.1.2.1

Déplacez $x$ .

$\frac{(- 36 \cdot 6 (x \cdot x) - 36 x \cdot - 1 - 6 (6 x) - 6 \cdot - 1) (49 x^{2} + 1) + (7 (7 x) + 7 \cdot 1) (7 x - 1) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.3.1.2.2

Multipliez $x$ par $x$ .

$\frac{(- 36 \cdot 6 x^{2} - 36 x \cdot - 1 - 6 (6 x) - 6 \cdot - 1) (49 x^{2} + 1) + (7 (7 x) + 7 \cdot 1) (7 x - 1) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.3.1.3

Multipliez $- 36$ par $6$ .

$\frac{(- 216 x^{2} - 36 x \cdot - 1 - 6 (6 x) - 6 \cdot - 1) (49 x^{2} + 1) + (7 (7 x) + 7 \cdot 1) (7 x - 1) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.3.1.4

Multipliez $- 1$ par $- 36$ .

$\frac{(- 216 x^{2} + 36 x - 6 (6 x) - 6 \cdot - 1) (49 x^{2} + 1) + (7 (7 x) + 7 \cdot 1) (7 x - 1) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.3.1.5

Multipliez $6$ par $- 6$ .

$\frac{(- 216 x^{2} + 36 x - 36 x - 6 \cdot - 1) (49 x^{2} + 1) + (7 (7 x) + 7 \cdot 1) (7 x - 1) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.3.1.6

Multipliez $- 6$ par $- 1$ .

$\frac{(- 216 x^{2} + 36 x - 36 x + 6) (49 x^{2} + 1) + (7 (7 x) + 7 \cdot 1) (7 x - 1) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.3.2

Soustrayez $36 x$ de $36 x$ .

$\frac{(- 216 x^{2} + 0 + 6) (49 x^{2} + 1) + (7 (7 x) + 7 \cdot 1) (7 x - 1) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.3.3

Additionnez $- 216 x^{2}$ et $0$ .

$\frac{(- 216 x^{2} + 6) (49 x^{2} + 1) + (7 (7 x) + 7 \cdot 1) (7 x - 1) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.4

Développez $(- 216 x^{2} + 6) (49 x^{2} + 1)$ à l’aide de la méthode FOIL.

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Étape 13.3.1.4.1

Appliquez la propriété distributive.

$\frac{- 216 x^{2} (49 x^{2} + 1) + 6 (49 x^{2} + 1) + (7 (7 x) + 7 \cdot 1) (7 x - 1) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.4.2

Appliquez la propriété distributive.

$\frac{- 216 x^{2} (49 x^{2}) - 216 x^{2} \cdot 1 + 6 (49 x^{2} + 1) + (7 (7 x) + 7 \cdot 1) (7 x - 1) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.4.3

Appliquez la propriété distributive.

$\frac{- 216 x^{2} (49 x^{2}) - 216 x^{2} \cdot 1 + 6 (49 x^{2}) + 6 \cdot 1 + (7 (7 x) + 7 \cdot 1) (7 x - 1) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.5

Simplifiez et associez les termes similaires.

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Étape 13.3.1.5.1

Simplifiez chaque terme.

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Étape 13.3.1.5.1.1

Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.

$\frac{- 216 \cdot 49 x^{2} x^{2} - 216 x^{2} \cdot 1 + 6 (49 x^{2}) + 6 \cdot 1 + (7 (7 x) + 7 \cdot 1) (7 x - 1) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.5.1.2

Multipliez $x^{2}$ par $x^{2}$ en additionnant les exposants.

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Étape 13.3.1.5.1.2.1

Déplacez $x^{2}$ .

$\frac{- 216 \cdot 49 (x^{2} x^{2}) - 216 x^{2} \cdot 1 + 6 (49 x^{2}) + 6 \cdot 1 + (7 (7 x) + 7 \cdot 1) (7 x - 1) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.5.1.2.2

Utilisez la règle de puissance $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ pour associer des exposants.

$\frac{- 216 \cdot 49 x^{2 + 2} - 216 x^{2} \cdot 1 + 6 (49 x^{2}) + 6 \cdot 1 + (7 (7 x) + 7 \cdot 1) (7 x - 1) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.5.1.2.3

Additionnez $2$ et $2$ .

$\frac{- 216 \cdot 49 x^{4} - 216 x^{2} \cdot 1 + 6 (49 x^{2}) + 6 \cdot 1 + (7 (7 x) + 7 \cdot 1) (7 x - 1) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.5.1.3

Multipliez $- 216$ par $49$ .

$\frac{- 10584 x^{4} - 216 x^{2} \cdot 1 + 6 (49 x^{2}) + 6 \cdot 1 + (7 (7 x) + 7 \cdot 1) (7 x - 1) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.5.1.4

Multipliez $- 216$ par $1$ .

$\frac{- 10584 x^{4} - 216 x^{2} + 6 (49 x^{2}) + 6 \cdot 1 + (7 (7 x) + 7 \cdot 1) (7 x - 1) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.5.1.5

Multipliez $49$ par $6$ .

$\frac{- 10584 x^{4} - 216 x^{2} + 294 x^{2} + 6 \cdot 1 + (7 (7 x) + 7 \cdot 1) (7 x - 1) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.5.1.6

Multipliez $6$ par $1$ .

$\frac{- 10584 x^{4} - 216 x^{2} + 294 x^{2} + 6 + (7 (7 x) + 7 \cdot 1) (7 x - 1) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.5.2

Additionnez $- 216 x^{2}$ et $294 x^{2}$ .

$\frac{- 10584 x^{4} + 78 x^{2} + 6 + (7 (7 x) + 7 \cdot 1) (7 x - 1) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.6

Simplifiez chaque terme.

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Étape 13.3.1.6.1

Multipliez $7$ par $7$ .

$\frac{- 10584 x^{4} + 78 x^{2} + 6 + (49 x + 7 \cdot 1) (7 x - 1) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.6.2

Multipliez $7$ par $1$ .

$\frac{- 10584 x^{4} + 78 x^{2} + 6 + (49 x + 7) (7 x - 1) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.7

Développez $(49 x + 7) (7 x - 1)$ à l’aide de la méthode FOIL.

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Étape 13.3.1.7.1

Appliquez la propriété distributive.

$\frac{- 10584 x^{4} + 78 x^{2} + 6 + (49 x (7 x - 1) + 7 (7 x - 1)) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.7.2

Appliquez la propriété distributive.

$\frac{- 10584 x^{4} + 78 x^{2} + 6 + (49 x (7 x) + 49 x \cdot - 1 + 7 (7 x - 1)) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.7.3

Appliquez la propriété distributive.

$\frac{- 10584 x^{4} + 78 x^{2} + 6 + (49 x (7 x) + 49 x \cdot - 1 + 7 (7 x) + 7 \cdot - 1) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.8

Simplifiez et associez les termes similaires.

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Étape 13.3.1.8.1

Simplifiez chaque terme.

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Étape 13.3.1.8.1.1

Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.

$\frac{- 10584 x^{4} + 78 x^{2} + 6 + (49 \cdot 7 x \cdot x + 49 x \cdot - 1 + 7 (7 x) + 7 \cdot - 1) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.8.1.2

Multipliez $x$ par $x$ en additionnant les exposants.

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Étape 13.3.1.8.1.2.1

Déplacez $x$ .

$\frac{- 10584 x^{4} + 78 x^{2} + 6 + (49 \cdot 7 (x \cdot x) + 49 x \cdot - 1 + 7 (7 x) + 7 \cdot - 1) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.8.1.2.2

Multipliez $x$ par $x$ .

$\frac{- 10584 x^{4} + 78 x^{2} + 6 + (49 \cdot 7 x^{2} + 49 x \cdot - 1 + 7 (7 x) + 7 \cdot - 1) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.8.1.3

Multipliez $49$ par $7$ .

$\frac{- 10584 x^{4} + 78 x^{2} + 6 + (343 x^{2} + 49 x \cdot - 1 + 7 (7 x) + 7 \cdot - 1) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.8.1.4

Multipliez $- 1$ par $49$ .

$\frac{- 10584 x^{4} + 78 x^{2} + 6 + (343 x^{2} - 49 x + 7 (7 x) + 7 \cdot - 1) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.8.1.5

Multipliez $7$ par $7$ .

$\frac{- 10584 x^{4} + 78 x^{2} + 6 + (343 x^{2} - 49 x + 49 x + 7 \cdot - 1) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.8.1.6

Multipliez $7$ par $- 1$ .

$\frac{- 10584 x^{4} + 78 x^{2} + 6 + (343 x^{2} - 49 x + 49 x - 7) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.8.2

Additionnez $- 49 x$ et $49 x$ .

$\frac{- 10584 x^{4} + 78 x^{2} + 6 + (343 x^{2} + 0 - 7) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.8.3

Additionnez $343 x^{2}$ et $0$ .

$\frac{- 10584 x^{4} + 78 x^{2} + 6 + (343 x^{2} - 7) (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.9

Développez $(343 x^{2} - 7) (36 x^{2} + 1)$ à l’aide de la méthode FOIL.

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Étape 13.3.1.9.1

Appliquez la propriété distributive.

$\frac{- 10584 x^{4} + 78 x^{2} + 6 + 343 x^{2} (36 x^{2} + 1) - 7 (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.9.2

Appliquez la propriété distributive.

$\frac{- 10584 x^{4} + 78 x^{2} + 6 + 343 x^{2} (36 x^{2}) + 343 x^{2} \cdot 1 - 7 (36 x^{2} + 1)}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.9.3

Appliquez la propriété distributive.

$\frac{- 10584 x^{4} + 78 x^{2} + 6 + 343 x^{2} (36 x^{2}) + 343 x^{2} \cdot 1 - 7 (36 x^{2}) - 7 \cdot 1}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.10

Simplifiez et associez les termes similaires.

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Étape 13.3.1.10.1

Simplifiez chaque terme.

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Étape 13.3.1.10.1.1

Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.

$\frac{- 10584 x^{4} + 78 x^{2} + 6 + 343 \cdot 36 x^{2} x^{2} + 343 x^{2} \cdot 1 - 7 (36 x^{2}) - 7 \cdot 1}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.10.1.2

Multipliez $x^{2}$ par $x^{2}$ en additionnant les exposants.

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Étape 13.3.1.10.1.2.1

Déplacez $x^{2}$ .

$\frac{- 10584 x^{4} + 78 x^{2} + 6 + 343 \cdot 36 (x^{2} x^{2}) + 343 x^{2} \cdot 1 - 7 (36 x^{2}) - 7 \cdot 1}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.10.1.2.2

Utilisez la règle de puissance $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ pour associer des exposants.

$\frac{- 10584 x^{4} + 78 x^{2} + 6 + 343 \cdot 36 x^{2 + 2} + 343 x^{2} \cdot 1 - 7 (36 x^{2}) - 7 \cdot 1}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.10.1.2.3

Additionnez $2$ et $2$ .

$\frac{- 10584 x^{4} + 78 x^{2} + 6 + 343 \cdot 36 x^{4} + 343 x^{2} \cdot 1 - 7 (36 x^{2}) - 7 \cdot 1}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.10.1.3

Multipliez $343$ par $36$ .

$\frac{- 10584 x^{4} + 78 x^{2} + 6 + 12348 x^{4} + 343 x^{2} \cdot 1 - 7 (36 x^{2}) - 7 \cdot 1}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.10.1.4

Multipliez $343$ par $1$ .

$\frac{- 10584 x^{4} + 78 x^{2} + 6 + 12348 x^{4} + 343 x^{2} - 7 (36 x^{2}) - 7 \cdot 1}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.10.1.5

Multipliez $36$ par $- 7$ .

$\frac{- 10584 x^{4} + 78 x^{2} + 6 + 12348 x^{4} + 343 x^{2} - 252 x^{2} - 7 \cdot 1}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.10.1.6

Multipliez $- 7$ par $1$ .

$\frac{- 10584 x^{4} + 78 x^{2} + 6 + 12348 x^{4} + 343 x^{2} - 252 x^{2} - 7}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.1.10.2

Soustrayez $252 x^{2}$ de $343 x^{2}$ .

$\frac{- 10584 x^{4} + 78 x^{2} + 6 + 12348 x^{4} + 91 x^{2} - 7}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.2

Additionnez $- 10584 x^{4}$ et $12348 x^{4}$ .

$\frac{1764 x^{4} + 78 x^{2} + 6 + 91 x^{2} - 7}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.3

Additionnez $78 x^{2}$ et $91 x^{2}$ .

$\frac{1764 x^{4} + 169 x^{2} + 6 - 7}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$

Étape 13.3.4

Soustrayez $7$ de $6$ .

$\frac{1764 x^{4} + 169 x^{2} - 1}{(36 x^{2} + 1) (49 x^{2} + 1)}$