Чтобы решить уравнение \(\frac{1}{x} + \frac{1}{x + 3} = \frac{1}{2}\), начнем с нахождения общего знаменателя для дробей с левой стороны уравнения. Общим знаменателем будет \(x(x + 3)\).
Перепишем каждую дробь с учетом общего знаменателя:
\[ \frac{x + 3}{x(x + 3)} + \frac{x}{x(x + 3)} = \frac{1}{2} \]
Сложим дроби с левой стороны:
\[ \frac{x + 3 + x}{x(x + 3)} = \frac{1}{2} \]
Это можно упростить до:
\[ \frac{2x + 3}{x(x + 3)} = \frac{1}{2} \]
Теперь мы можемCross-multiply (перекрестное умножение):
\[ 2(2x + 3) = x(x + 3) \]
Раскроем скобки:
\[ 4x + 6 = x^2 + 3x \]
Теперь приведем все к одной стороне уравнения:
\[ 0 = x^2 + 3x - 4x - 6 \]
Упростим это:
\[ 0 = x^2 - x - 6 \]
Теперь мы имеем квадратное уравнение. Чтобы найти его корни, можем использовать формулу для нахождения корней квадратного уравнения \(ax^2 + bx + c = 0\):
\[ x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} \]
В нашем случае \(a = 1\), \(b = -1\), \(c = -6\). Подставим эти значения в формулу:
\[ x = \frac{-(-1) \pm \sqrt{(-1)^2 - 4(1)(-6)}}{2(1)} \]
Это упрощается до:
\[ x = \frac{1 \pm \sqrt{1 + 24}}{2} \]
\[ x = \frac{1 \pm \sqrt{25}}{2} \]
\[ x = \frac{1 \pm 5}{2} \]
Теперь найдём два возможных значения:
- \(x = \frac{6}{2} = 3\)
- \(x = \frac{-4}{2} = -2\)
Таким образом, решения уравнения \(x = 3\) и \(x = -2\).
Теперь убедимся, что обе эти величины не приведут к делению на ноль в исходном уравнении:
- При \(x = 3\): \(\frac{1}{3} + \frac{1}{6} = \frac{2}{6} + \frac{1}{6} = \frac{3}{6} = \frac{1}{2}\) — решение верно.
- При \(x = -2\): \(\frac{1}{-2} + \frac{1}{1} = -\frac{1}{2} + 1 = \frac{1}{2}\) — решение тоже верно.
Окончательные решения: \(x = 3\) и \(x = -2\).
