Чтобы решить уравнение \( \frac{x - 3}{x + 5} + 7 = \frac{80}{x^2 - 25} \), начнем с упрощения. У нас есть два выражения с переменной \( x \).
Прежде всего, упростим правую часть уравнения. Мы знаем, что \( x^2 - 25 \) можно разложить на множители: \( x^2 - 25 = (x - 5)(x + 5) \). Таким образом, уравнение можно переписать как:
\[ \frac{x - 3}{x + 5} + 7 = \frac{80}{(x - 5)(x + 5)} \]
Теперь избавимся от дробей. Умножим обе стороны уравнения на \( (x - 5)(x + 5) \):
\[ (x - 3)(x - 5) + 7(x - 5)(x + 5) = 80 \]
Раскроем скобки:
Сначала левую часть:
\[ (x - 3)(x - 5) = x^2 - 5x - 3x + 15 = x^2 - 8x + 15 \]
\[ 7(x - 5)(x + 5) = 7(x^2 - 25) = 7x^2 - 175 \]
Теперь объединим результаты:
\[ x^2 - 8x + 15 + 7x^2 - 175 = 80 \]
Это можно упростить:
\[ 8x^2 - 8x - 160 = 80 \]
Переносим все значения в одну сторону:
\[ 8x^2 - 8x - 240 = 0 \]
Упростим уравнение, разделив всё на 8:
\[ x^2 - x - 30 = 0 \]
Теперь решить квадратное уравнение можно с помощью формулы:
\[ x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} \]
Где \( a = 1 \), \( b = -1 \), \( c = -30 \):
\[ x = \frac{-(-1) \pm \sqrt{(-1)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-30)}}{2 \cdot 1} \] \[ x = \frac{1 \pm \sqrt{1 + 120}}{2} \] \[ x = \frac{1 \pm \sqrt{121}}{2} \] \[ x = \frac{1 \pm 11}{2} \]
Таким образом, мы получаем два значения:
\[ x_1 = \frac{12}{2} = 6, \quad x_2 = \frac{-10}{2} = -5 \]
Проверяем значения на допустимость. Обратите внимание на область определения: нельзя подставлять \( x = -5 \), так как это приведёт к делению на ноль в исходном уравнении.
Таким образом, окончательное решение:
\[ x = 6 \]