Чтобы решить уравнение
[
\frac{1}{x+6} + \frac{2}{x-2} = \frac{2}{x-6},
]
нужно сначала найти общий знаменатель для всех дробей, а затем избавиться от дробей.
Шаг 1: Найдите общий знаменатель
Знаменатели в уравнении: (x+6), (x-2), и (x-6). Общий знаменатель будет произведением всех трех выражений:
[
(x+6)(x-2)(x-6)
]
Шаг 2: Преобразуйте уравнение
Умножьте обе части уравнения на общий знаменатель, чтобы избавиться от дробей:
[
(x+6)(x-2)(x-6) \cdot \frac{1}{x+6} + (x+6)(x-2)(x-6) \cdot \frac{2}{x-2} = (x+6)(x-2)(x-6) \cdot \frac{2}{x-6}
]
Это упростится до:
[
(x-2)(x-6) + 2(x+6)(x-6) = 2(x+6)(x-2)
]
Шаг 3: Раскройте скобки
Раскроем скобки и упростим каждую часть:
((x-2)(x-6) = x^2 - 6x - 2x + 12 = x^2 - 8x + 12)
(2(x+6)(x-6) = 2(x^2 - 36) = 2x^2 - 72)
(2(x+6)(x-2) = 2(x^2 + 4x - 12) = 2x^2 + 8x - 24)
Подставим эти выражения в уравнение:
[
x^2 - 8x + 12 + 2x^2 - 72 = 2x^2 + 8x - 24
]
Шаг 4: Упростите уравнение
Сложите и вычтите все члены:
[
3x^2 - 8x - 60 = 2x^2 + 8x - 24
]
Перенесите все члены на одну сторону:
[
3x^2 - 8x - 60 - 2x^2 - 8x + 24 = 0
]
Упростите:
[
x^2 - 16x - 36 = 0
]
Шаг 5: Решите квадратное уравнение
Используем дискриминант для решения квадратного уравнения (ax^2 + bx + c = 0), где (a = 1), (b = -16), (c = -36):
Дискриминант:
[
D = b^2 - 4ac = (-16)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-36) = 256 + 144 = 400
]
Корни уравнения:
[
x_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{16 \pm 20}{2}
]
[
x_1 = \frac{16 + 20}{2} = 18, \quad x_2 = \frac{16 - 20}{2} = -2
]
Шаг 6: Проверка корней
Проверим найденные корни на наличие в исходном уравнении:
Подставив (x = 18), все выражения в знаменателях положительные: (18 + 6), (18 - 2), (18 - 6).
Подставив (x = -2), выражение (x-2 = -4) не является нулем, но (-2 + 6 = 4) и (-2 - 6 = -8) также не равны нулю.
Таким образом, оба корня допустимы.
Итак, решения уравнения: (x = 18) и (x = -2).