Решение уравнений по изображению
Мне нужно помочь решить несколько математических уравнений, представленных на изображении. Пользователь упоминает, что, вероятно, нужно рассмотреть три уравнения. Сначала я должен дать краткий ответ, обозначить основные шаги, а затем проверить результаты.
Три уравнения: 1) рациональное уравнение с участием y; 2) пропорция с x; 3) уравнение с участием x. Я обязательно проверю ограничения области определения, точно выполню преобразования и в конце проверю решения.
Проверка дробей и решение уравнений
Я проверяю некоторые дроби: похоже, что (-20/11), делённое на (24/11), упрощается до -5/6, что верно, а другая дробь (35/11), делённая на (-42/11), также даёт -5/6.
Теперь нужно решить уравнение относительно x, учитывая, что область определения исключает значения x, равные нулю или единице. Я умножу обе части уравнения, приведу подобные слагаемые и получу x = 8/9, что допустимо в заданной области определения.
Краткий ответ:
- \(\displaystyle y=\frac{-1\pm\sqrt5}{2}\).
- \(\displaystyle x=\frac{2}{11}\).
- Решений нет: \(\varnothing\).
1) \(\displaystyle \frac{2}{y^2-3y}-\frac{1}{y-3}=\frac{5}{y^3-9y}\)
ОДЗ: \[ y\ne0,\quad y\ne3,\quad y\ne-3. \]
Разложим знаменатели: \[ y^2-3y=y(y-3),\qquad y^3-9y=y(y-3)(y+3). \]
Умножим уравнение на \(y(y-3)(y+3)\): \[ 2(y+3)-y(y+3)=5. \]
Раскроем скобки: \[ 2y+6-y^2-3y=5, \] \[ -y^2-y+1=0, \] \[ y^2+y-1=0. \]
По формуле корней: \[ y=\frac{-1\pm\sqrt{1+4}}{2} =\frac{-1\pm\sqrt5}{2}. \]
Оба корня не нарушают ОДЗ.
2) \(\displaystyle \frac{x-2}{x+2}=\frac{x+3}{x-4}\)
ОДЗ: \[ x\ne-2,\qquad x\ne4. \]
Перемножим крест-накрест: \[ (x-2)(x-4)=(x+3)(x+2). \]
Раскроем скобки: \[ x^2-6x+8=x^2+5x+6, \] \[ -11x=-2, \] \[ x=\frac{2}{11}. \]
Проверка: \[ \frac{\frac{2}{11}-2}{\frac{2}{11}+2} =\frac{-20/11}{24/11}=-\frac56, \] \[ \frac{\frac{2}{11}+3}{\frac{2}{11}-4} =\frac{35/11}{-42/11}=-\frac56. \]
Ответ верный.
3) \(\displaystyle \frac3x+\frac4{x-1}=\frac{5-x}{x^2-x}\)
ОДЗ: \[ x\ne0,\qquad x\ne1. \]
Так как \[ x^2-x=x(x-1), \] умножим всё уравнение на \(x(x-1)\): \[ 3(x-1)+4x=5-x. \]
Решаем: \[ 3x-3+4x=5-x, \] \[ 7x-3=5-x, \] \[ 8x=8, \] \[ x=1. \]
Но \(x=1\) запрещено ОДЗ, так как знаменатели обращаются в ноль. Поэтому:
\[ \boxed{\varnothing} \]
Правило для дробных уравнений: сначала записать ОДЗ, затем умножить на общий знаменатель, решить уравнение и проверить корни по ОДЗ.