Давай разберем уравнение:
\[ \frac{16}{x-3} + \frac{30}{1-x} = 3 \]
Шаг 1: Упростим вторую дробь
Первое, что заметим, это знаменатель \(1 - x\). Его можно записать как \(-(x - 1)\). Это позволяет переписать дробь как:
\[ \frac{30}{1-x} = \frac{30}{-(x-1)} = -\frac{30}{x-1} \]
Теперь уравнение принимает вид:
\[ \frac{16}{x-3} - \frac{30}{x-1} = 3 \]
Шаг 2: Приведем дроби к общему знаменателю
Общий знаменатель для \((x-3)\) и \((x-1)\) будет \((x-3)(x-1)\).
Переписываем уравнение с общим знаменателем:
\[ \frac{16(x-1)}{(x-3)(x-1)} - \frac{30(x-3)}{(x-3)(x-1)} = 3 \]
Теперь можно объединить дроби:
\[ \frac{16(x-1) - 30(x-3)}{(x-3)(x-1)} = 3 \]
Шаг 3: Упрощение числителя
Раскроем скобки в числителе:
- \(16(x-1) = 16x - 16\)
- \(-30(x-3) = -30x + 90\)
Объединим:
\[ 16x - 16 - 30x + 90 = -14x + 74 \]
Шаг 4: Решаем уравнение
Подставляем обратно в уравнение:
\[ \frac{-14x + 74}{(x-3)(x-1)} = 3 \]
Умножим обе стороны на \((x-3)(x-1)\), чтобы избавиться от дроби:
\[ -14x + 74 = 3(x-3)(x-1) \]
Раскроем скобки справа:
\[ 3(x-3)(x-1) = 3(x^2 - 4x + 3) = 3x^2 - 12x + 9 \]
Теперь уравнение:
\[ -14x + 74 = 3x^2 - 12x + 9 \]
Шаг 5: Перенос и упрощение
Переносим все на одну сторону:
\[ 0 = 3x^2 - 12x + 9 + 14x - 74 \]
Упрощаем:
\[ 0 = 3x^2 + 2x - 65 \]
Теперь решаем квадратное уравнение:
\[ 3x^2 + 2x - 65 = 0 \]
Шаг 6: Решение квадратного уравнения
Используем дискриминант:
\[ D = b^2 - 4ac = 2^2 - 4 \times 3 \times (-65) = 4 + 780 = 784 \]
Корень дискриминанта:
\[ \sqrt{784} = 28 \]
Решения:
\[ x_1 = \frac{-2 + 28}{6} = \frac{26}{6} = \frac{13}{3} \]
\[ x_2 = \frac{-2 - 28}{6} = \frac{-30}{6} = -5 \]
Проверка
Проверим, не обращают ли знаменатели дробей в ноль:
Для \(x = \frac{13}{3}\):
Значения \((x-3)\) и \((x-1)\) не равны нулю.
Для \(x = -5\):
Значения \((x-3)\) и \((x-1)\) также не равны нулю.
Ответ
Решения уравнения: \(x = \frac{13}{3}\) и \(x = -5\).