Решим уравнение: \( x(x^2 + 2x + 1) = 2(x + 1) \).
Сначала упростим обе стороны уравнения. Левую сторону можно разложить:
\[ x(x^2 + 2x + 1) = x((x+1)^2) = x^3 + 2x^2 + x. \]
Правую сторону уравнения упростим:
\[ 2(x + 1) = 2x + 2. \]
Теперь у нас есть:
\[ x^3 + 2x^2 + x = 2x + 2. \]
Переносим все на одну сторону:
\[ x^3 + 2x^2 + x - 2x - 2 = 0. \]
Упрощаем уравнение:
\[ x^3 + 2x^2 - x - 2 = 0. \]
Теперь необходимо решить это кубическое уравнение. Мы можем попробовать найти рациональные корни с помощью теоремы о рациональных корнях. Проверим, например, \( x = 1 \):
\[ 1^3 + 2(1^2) - 1 - 2 = 1 + 2 - 1 - 2 = 0. \]
Итак, \( x = 1 \) является корнем. Теперь мы можем разделить многочлен \( x^3 + 2x^2 - x - 2 \) на \( x - 1 \).
Сделаем это с помощью деления многочлена:
- Разделим \( x^3 \) на \( x \) и получим \( x^2 \).
- Умножаем \( x^2 \) на \( x - 1 \) и получаем \( x^3 - x^2 \).
- Вычтем: \((2x^2 - (-x^2)) = 3x^2\).
- Спускаем следующий член: \( 3x^2 - x - 2 \).
- Далее разделим \( 3x^2 \) на \( x \), получим \( 3x \).
- Умножаем \( 3x \) на \( x - 1 \), получаем \( 3x^2 - 3x \).
- Вычтем: \((-x - (-3x)) = 2x\).
- Затем спускаем последний член: \( 2x - 2\) и делим \( 2x \) на \( x \), получим \( 2 \).
- Умножаем и вычитаем: остаётся 0.
Это даёт нам итоговое разложение:
\[ x^3 + 2x^2 - x - 2 = (x - 1)(x^2 + 3x + 2). \]
Теперь нужно решить \( x^2 + 3x + 2 = 0 \). Это уравнение можно разложить на множители:
\[ (x + 1)(x + 2) = 0. \]
Следовательно, у нас есть три корня:
- \( x = 1 \)
- \( x = -1 \)
- \( x = -2 \)
Таким образом, все решения уравнения \( x(x^2 + 2x + 1) = 2(x + 1) \) это:
\[ x = 1, x = -1, x = -2. \]
