Давайте разберем каждое из уравнений по отдельности.
Уравнение а)
[ \frac{10}{(x-5)(x+1)} + \frac{x}{x+1} = \frac{3}{x-5} ]
Для решения этого уравнения, сначала приведем все дроби к общему знаменателю. Общий знаменатель для всех дробей будет ((x-5)(x+1)).
Преобразуем первую дробь: (\frac{10}{(x-5)(x+1)}) остается без изменений.
Преобразуем вторую дробь:
[
\frac{x}{x+1} = \frac{x(x-5)}{(x+1)(x-5)}
]
Преобразуем третью дробь:
[
\frac{3}{x-5} = \frac{3(x+1)}{(x-5)(x+1)}
]
Теперь у нас уравнение имеет вид:
[
\frac{10}{(x-5)(x+1)} + \frac{x(x-5)}{(x-5)(x+1)} = \frac{3(x+1)}{(x-5)(x+1)}
]
Объединяем все под одной дробью:
[
\frac{10 + x(x-5) - 3(x+1)}{(x-5)(x+1)} = 0
]
Так как дробь равна нулю, то числитель должен быть равен нулю:
[
10 + x(x-5) - 3(x+1) = 0
]
Раскроем скобки:
[
10 + x^2 - 5x - 3x - 3 = 0
]
Упрощаем:
[
x^2 - 8x + 7 = 0
]
Решаем квадратное уравнение:
[
(x - 1)(x - 7) = 0
]
Таким образом, (x = 1) или (x = 7).
Уравнение b)
[ \frac{4}{(x+1)^2} - \frac{1}{(x-1)^2} + \frac{1}{x^2-1} = 0 ]
Сначала заметим, что (x^2 - 1 = (x+1)(x-1)). Таким образом, общий знаменатель будет ((x+1)^2(x-1)^2).
Преобразуем первую дробь:
[
\frac{4}{(x+1)^2} = \frac{4(x-1)^2}{(x+1)^2(x-1)^2}
]
Преобразуем вторую дробь:
[
\frac{1}{(x-1)^2} = \frac{1(x+1)^2}{(x+1)^2(x-1)^2}
]
Преобразуем третью дробь, зная, что (x^2-1 = (x+1)(x-1)):
[
\frac{1}{x^2-1} = \frac{1}{(x+1)(x-1)}
]
Приведем к общему знаменателю:
[
\frac{4(x-1)^2 - (x+1)^2 + (x+1)(x-1)}{(x+1)^2(x-1)^2} = 0
]
Числитель должен быть равен нулю:
[
4(x-1)^2 - (x+1)^2 + (x+1)(x-1) = 0
]
Раскроем скобки и упростим:
[
4(x^2 - 2x + 1) - (x^2 + 2x + 1) + (x^2 - 1) = 0
]
[
4x^2 - 8x + 4 - x^2 - 2x - 1 + x^2 - 1 = 0
]
[
4x^2 - x^2 + x^2 - 8x - 2x + 4 - 1 - 1 = 0
]
[
4x^2 - 10x + 2 = 0
]
Решаем квадратное уравнение:
[
2(2x^2 - 5x + 1) = 0
]
Решаем:
[
2x^2 - 5x + 1 = 0
]
Используем дискриминант:
[
D = b^2 - 4ac = (-5)^2 - 4 \cdot 2 \cdot 1 = 25 - 8 = 17
]
Корни уравнения:
[
x = \frac{5 \pm \sqrt{17}}{4}
]
Таким образом, корни уравнения b) — это (x = \frac{5 + \sqrt{17}}{4}) и (x = \frac{5 - \sqrt{17}}{4}).