Для решения уравнения (\frac{x + 3}{x} = \frac{2x + 10}{x - 3}), сначала нужно упростить его и избавиться от дробей.
Шаг 1: Перепишем уравнение, чтобы привести его к общему знаменателю:
[
\frac{x + 3}{x} = \frac{2x + 10}{x - 3}
]
Чтобы убрать дроби, умножим обе стороны уравнения на общий знаменатель, который в данном случае будет (x(x - 3)). Получим:
[
(x + 3)(x - 3) = (2x + 10)x
]
Шаг 2: Раскроем скобки и упростим уравнение:
Левая часть:
[
(x + 3)(x - 3) = x^2 - 3x + 3x - 9 = x^2 - 9
]
Правая часть:
[
(2x + 10)x = 2x^2 + 10x
]
Теперь уравнение принимает вид:
[
x^2 - 9 = 2x^2 + 10x
]
Шаг 3: Перенесем все члены в одну сторону, чтобы получить квадратное уравнение:
[
x^2 - 9 - 2x^2 - 10x = 0
]
Упростим его:
[
-x^2 - 10x - 9 = 0
]
Или, умножив на (-1) для удобства:
[
x^2 + 10x + 9 = 0
]
Шаг 4: Найдем корни квадратного уравнения. Для этого используем дискриминант:
Дискриминант (D) равен:
[
D = b^2 - 4ac = 10^2 - 4 \cdot 1 \cdot 9 = 100 - 36 = 64
]
Шаг 5: Найдем корни уравнения используя формулу корней квадратного уравнения:
[
x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}
]
Подставим значения:
[
x = \frac{-10 \pm \sqrt{64}}{2}
]
[
x = \frac{-10 \pm 8}{2}
]
Это дает нам два решения:
(x_1 = \frac{-10 + 8}{2} = \frac{-2}{2} = -1)
(x_2 = \frac{-10 - 8}{2} = \frac{-18}{2} = -9)
Шаг 6: Проверим найденные решения в исходном уравнении.
Подставим (x = -1):
[
\frac{-1 + 3}{-1} = \frac{2(-1) + 10}{-1 - 3}
]
[
\frac{2}{-1} = \frac{-2 + 10}{-4}
]
[
-2 = -2
]
Первое решение подходит. Теперь подставим (x = -9):
[
\frac{-9 + 3}{-9} = \frac{2(-9) + 10}{-9 - 3}
]
[
\frac{-6}{-9} = \frac{-18 + 10}{-12}
]
[
\frac{2}{3} = \frac{-8}{-12} = \frac{2}{3}
]
Второе решение также подходит.
Таким образом, решения уравнения (\frac{x + 3}{x} = \frac{2x + 10}{x - 3}) это (x = -1) и (x = -9).