Краткое пояснение: Решим уравнение, приведя его к виду квадратного.
Уравнение имеет вид:
\[\frac{1}{x^2 - 2x + 1} + \frac{3}{x^2 - 2x - 7} + \frac{1}{2} = 0\]
Шаг 1: Преобразование уравнения
Заметим, что x² - 2x + 1 = (x - 1)² . Введем новую переменную: y = x² - 2x . Тогда уравнение примет вид:
\[\frac{1}{y + 1} + \frac{3}{y - 7} + \frac{1}{2} = 0\]
Шаг 2: Приведение к общему знаменателю
Умножим обе части уравнения на 2(y + 1)(y - 7) , чтобы избавиться от дробей:
\[2(y - 7) + 6(y + 1) + (y + 1)(y - 7) = 0\]
Шаг 3: Раскрытие скобок и упрощение
Раскроем скобки и приведем подобные слагаемые:
\[2y - 14 + 6y + 6 + y^2 - 7y + y - 7 = 0\]
\[y^2 + 2y - 15 = 0\]
Шаг 4: Решение квадратного уравнения
Решим квадратное уравнение y² + 2y - 15 = 0 . Используем дискриминант:
\[D = b^2 - 4ac = 2^2 - 4(1)(-15) = 4 + 60 = 64\]
Тогда корни:
\[y_1 = \frac{-b + \sqrt{D}}{2a} = \frac{-2 + \sqrt{64}}{2(1)} = \frac{-2 + 8}{2} = 3\]
\[y_2 = \frac{-b - \sqrt{D}}{2a} = \frac{-2 - \sqrt{64}}{2(1)} = \frac{-2 - 8}{2} = -5\]
Шаг 5: Возврат к исходной переменной
Теперь вернемся к переменной x . У нас есть два значения для y :
1) y = 3:
\[x^2 - 2x = 3\]
\[x^2 - 2x - 3 = 0\]
\[D = (-2)^2 - 4(1)(-3) = 4 + 12 = 16\]
\[x_1 = \frac{2 + \sqrt{16}}{2} = \frac{2 + 4}{2} = 3\]
\[x_2 = \frac{2 - \sqrt{16}}{2} = \frac{2 - 4}{2} = -1\]
2) y = -5:
\[x^2 - 2x = -5\]
\[x^2 - 2x + 5 = 0\]
\[D = (-2)^2 - 4(1)(5) = 4 - 20 = -16\]
Поскольку дискриминант отрицательный, действительных корней нет.
Шаг 6: Проверка корней
Проверим корни x = 3 и x = -1 на исходное уравнение. Заметим, что знаменатель x² - 2x + 1 равен (x - 1)² . Значит, x ≠ 1 .
Подставим x = 3 : (3 - 1)² = 4 ≠ 0
Подставим x = -1 : (-1 - 1)² = 4 ≠ 0
Шаг 7: Запись ответа
Таким образом, уравнение имеет два корня: 3 и -1.
Ответ: x₁ = 3, x₂ = -1