Sử dụng kết quả của câu a, hãy viết P dưới dạng tổng của một đa thức và một phân thức với tử thức và một hằng số. Dùng kết quả đó để tìm tất cả các giá trị nguyên của x để phân thức đã cho có giá trị cũng là số nguyên.

Điều kiện xác định của biểu thức P là x ≠ 0 và x ≠ – 2.

\(P = \frac{{{{\left( {x + 2} \right)}^2}}}{x}.\left( {1 - \frac{{{x^2}}}{{x + 2}}} \right) - \frac{{{x^2} + 6x + 4}}{x}\)

\( = \frac{{{{\left( {x + 2} \right)}^2}}}{x}.\left( {\frac{{x + 2}}{{x + 2}} - \frac{{{x^2}}}{{x + 2}}} \right) - \frac{{{x^2} + 6x + 4}}{x}\)

\( = \frac{{{{\left( {x + 2} \right)}^2}}}{x}.\left( {\frac{{x + 2 - {x^2}}}{{x + 2}}} \right) - \frac{{{x^2} + 6x + 4}}{x}\)

\( = \frac{{{{\left( {x + 2} \right)}^2}}}{x}.\frac{{ - {x^2} + x + 2}}{{x + 2}} - \frac{{{x^2} + 6x + 4}}{x}\)

\( = \frac{{\left( {x + 2} \right)\left( { - {x^2} + x + 2} \right)}}{x} - \frac{{{x^2} + 6x + 4}}{x}\)

\( = \frac{{ - {x^3} + {x^2} + 2x - 2{x^2} + 2x + 4}}{x} - \frac{{{x^2} + 6x + 4}}{x}\)

\( = \frac{{ - {x^3} - {x^2} + 4x + 4}}{x} - \frac{{{x^2} + 6x + 4}}{x}\)

\( = \frac{{ - {x^3} - {x^2} + 4x + 4 - {x^2} - 6x - 4}}{x}\)

\( = \frac{{ - {x^3} - 2{x^2} - 2x}}{x}\)

\( = - {x^2} - 2x - 2\).

Với a ≠ 0, y ≠ x, y ≠ –x, ta có:

\(P = \frac{{{x^2} - {y^2}}}{{\left( {x + y} \right)\left( {ay - ax} \right)}}\)\( = \frac{{\left( {x - y} \right)\left( {x + y} \right)}}{{\left( {x + y} \right)a\left( {y - x} \right)}}\)

\( = \frac{{ - \left( {x - y} \right)\left( {x + y} \right)}}{{a\left( {x + y} \right)\left( {x - y} \right)}}\)\( = \frac{{ - 1}}{a}\).

Do đó, giá trị của P không phụ thuộc vào x, y mà chỉ phụ thuộc vào a.