Давайте решим уравнение:
[
\frac{1}{x} + \frac{2}{x+2} = 1
]
Первым шагом будет нахождение общего знаменателя для двух дробей с левой стороны уравнения. Общее выражение для знаменателя будет (x(x+2)). Преобразуем каждую дробь:
Первая дробь: (\frac{1}{x}) становится (\frac{x+2}{x(x+2)}). Это достигается умножением числителя и знаменателя на (x+2).
Вторая дробь: (\frac{2}{x+2}) становится (\frac{2x}{x(x+2)}). Это достигается умножением числителя и знаменателя на (x).
Теперь уравнение переписывается в виде:
[
\frac{x+2}{x(x+2)} + \frac{2x}{x(x+2)} = 1
]
Объединяем дроби:
[
\frac{x+2 + 2x}{x(x+2)} = 1
]
Упрощаем числитель:
[
\frac{3x + 2}{x(x+2)} = 1
]
Теперь, чтобы избавиться от дроби, умножим обе стороны уравнения на (x(x+2)):
[
3x + 2 = x(x+2)
]
Раскроем скобки на правой стороне:
[
3x + 2 = x^2 + 2x
]
Перенесем все члены на одну сторону, чтобы получить квадратное уравнение:
[
x^2 + 2x - 3x - 2 = 0
]
Упрощаем:
[
x^2 - x - 2 = 0
]
Теперь решим это квадратное уравнение. Можно воспользоваться методом разложения на множители. Найдем такие два числа, которые в сумме дают (-1) (коэффициент при (x)), и произведение которых равно (-2) (свободный член). Эти числа: (-2) и (1).
Разложим квадратное уравнение на множители:
[
(x - 2)(x + 1) = 0
]
Приравниваем каждый множитель к нулю:
- (x - 2 = 0 \Rightarrow x = 2)
- (x + 1 = 0 \Rightarrow x = -1)
Теперь у нас есть два возможных решения: (x = 2) и (x = -1). Нужно проверить, что они не приводят к делению на ноль в исходном уравнении.
Подставим (x = 2) в исходное уравнение:
[
\frac{1}{2} + \frac{2}{2+2} = \frac{1}{2} + \frac{2}{4} = \frac{1}{2} + \frac{1}{2} = 1
]
Условие выполняется.
Подставим (x = -1) в исходное уравнение:
[
\frac{1}{-1} + \frac{2}{-1+2} = -1 + 2 = 1
]
Условие также выполняется.
Таким образом, оба решения (x = 2) и (x = -1) являются допустимыми. Ответ:
(x = 2) и (x = -1).