Для начала давайте приведем уравнение к более управляемому виду. Заметим, что знаменатель на правой стороне уравнения, ( х^2 - 1 ), можно разложить на множители как ( (x-1)(x+1) ). Это поможет нам упростить уравнение. Исходное уравнение выглядит так:
[ \frac{x + 2}{x - 1} + \frac{x}{x + 1} = \frac{6}{x^2 - 1} ]
Для начала найдем общий знаменатель для левой стороны уравнения, который равен ( (x-1)(x+1) ). Преобразуем каждую дробь в левой части:
[ \frac{x + 2}{x - 1} = \frac{(x + 2)(x + 1)}{(x-1)(x+1)} = \frac{x^2 + 3x + 2}{x^2 - 1} ]
[ \frac{x}{x + 1} = \frac{x(x - 1)}{(x-1)(x+1)} = \frac{x^2 - x}{x^2 - 1} ]
Теперь сложим эти две дроби:
[ \frac{x^2 + 3x + 2}{x^2 - 1} + \frac{x^2 - x}{x^2 - 1} = \frac{(x^2 + 3x + 2) + (x^2 - x)}{x^2 - 1} = \frac{2x^2 + 2x + 2}{x^2 - 1} ]
Упростим числитель:
[ 2x^2 + 2x + 2 = 2(x^2 + x + 1) ]
Теперь у нас есть:
[ \frac{2(x^2 + x + 1)}{x^2 - 1} ]
Приравняем это к правой части уравнения:
[ \frac{2(x^2 + x + 1)}{x^2 - 1} = \frac{6}{x^2 - 1} ]
Для того чтобы уравнение имело место, числители должны быть равны:
[ 2(x^2 + x + 1) = 6 ]
Разделим обе стороны на 2:
[ x^2 + x + 1 = 3 ]
[ x^2 + x - 2 = 0 ]
Решим квадратное уравнение:
[ x^2 + x - 2 = 0 ]
Факторизуем его:
[ (x + 2)(x - 1) = 0 ]
Таким образом, ( x + 2 = 0 ) или ( x - 1 = 0 ), откуда следует, что ( x = -2 ) или ( x = 1 ). Однако, если подставить ( x = 1 ) в исходное уравнение, мы получим деление на ноль в знаменателе, так что ( x = 1 ) не подходит.
Таким образом, единственным решением является ( x = -2 ).