Вот, что у нас получилось
Дано:
Решить уравнение:
$$ \frac{x}{3(x^2 - 1)} + \frac{2x}{3(1 - x^4)} = \frac{1}{x(1 + x^2)} $$
Решение:
1. Определим область допустимых значений (ОДЗ) для переменной $x$. Знаменатели дробей не должны быть равны нулю.
* $3(x^2 - 1) \neq 0 \Rightarrow x^2 - 1 \neq 0 \Rightarrow (x - 1)(x + 1) \neq 0 \Rightarrow x \neq 1$ и $x \neq -1$.
* $3(1 - x^4) \neq 0 \Rightarrow 1 - x^4 \neq 0 \Rightarrow (1 - x^2)(1 + x^2) \neq 0$. Так как $1 + x^2 > 0$ для всех действительных $x$, то $1 - x^2 \neq 0 \Rightarrow (1 - x)(1 + x) \neq 0 \Rightarrow x \neq 1$ и $x \neq -1$.
* $x(1 + x^2) \neq 0 \Rightarrow x \neq 0$ и $1 + x^2 \neq 0$ (что всегда верно для действительных $x$).
Таким образом, ОДЗ: $x \neq 0$, $x \neq 1$, $x \neq -1$.
2. Разложим знаменатели на множители:
* $3(x^2 - 1) = 3(x - 1)(x + 1)$
* $3(1 - x^4) = 3(1 - x^2)(1 + x^2) = 3(1 - x)(1 + x)(1 + x^2)$
* $x(1 + x^2)$
3. Перепишем уравнение, используя разложенные знаменатели. Обратим внимание, что $x^2 - 1 = -(1 - x^2)$.
$$ \frac{x}{3(x^2 - 1)} + \frac{2x}{3(1 - x^2)(1 + x^2)} = \frac{1}{x(1 + x^2)} $$
$$ \frac{x}{-3(1 - x^2)} + \frac{2x}{3(1 - x^2)(1 + x^2)} = \frac{1}{x(1 + x^2)} $$
$$ -\frac{x}{3(1 - x^2)} + \frac{2x}{3(1 - x^2)(1 + x^2)} = \frac{1}{x(1 + x^2)} $$
4. Приведем дроби в левой части к общему знаменателю $3(1 - x^2)(1 + x^2)$. Для первой дроби дополнительный множитель будет $1 + x^2$.
$$ \frac{-x(1 + x^2)}{3(1 - x^2)(1 + x^2)} + \frac{2x}{3(1 - x^2)(1 + x^2)} = \frac{1}{x(1 + x^2)} $$
$$ \frac{-x - x^3 + 2x}{3(1 - x^2)(1 + x^2)} = \frac{1}{x(1 + x^2)} $$
$$ \frac{x - x^3}{3(1 - x^2)(1 + x^2)} = \frac{1}{x(1 + x^2)} $$
5. Вынесем $x$ из числителя левой части:
$$ \frac{x(1 - x^2)}{3(1 - x^2)(1 + x^2)} = \frac{1}{x(1 + x^2)} $$
6. Сократим дробь в левой части на $(1 - x^2)$, так как по ОДЗ $x \neq 1$ и $x \neq -1$, значит $1 - x^2 \neq 0$.
$$ \frac{x}{3(1 + x^2)} = \frac{1}{x(1 + x^2)} $$
7. Перенесем все члены в одну сторону и приведем к общему знаменателю:
$$ \frac{x}{3(1 + x^2)} - \frac{1}{x(1 + x^2)} = 0 $$
Общий знаменатель $3x(1 + x^2)$.
$$ \frac{x \cdot x - 1 \cdot 3}{3x(1 + x^2)} = 0 $$
$$ \frac{x^2 - 3}{3x(1 + x^2)} = 0 $$
8. Дробь равна нулю, когда числитель равен нулю, а знаменатель не равен нулю.
Числитель: $x^2 - 3 = 0$.
Знаменатель: $3x(1 + x^2) \neq 0$, что уже учтено в ОДЗ ($x \neq 0$).
9. Решим уравнение $x^2 - 3 = 0$:
$$ x^2 = 3 $$
$$ x = \pm \sqrt{3} $$
10. Проверим полученные корни на соответствие ОДЗ ($x \neq 0, x \neq 1, x \neq -1$).
* $x_1 = \sqrt{3}$. Это значение не равно $0, 1, -1$.
* $x_2 = -\sqrt{3}$. Это значение не равно $0, 1, -1$.
Оба корня удовлетворяют ОДЗ.
Ответ:
$x_1 = \sqrt{3}$, $x_2 = -\sqrt{3}$
Отправить
новое задание
09.07.2026 • Удалим ответ через 30 дней
#f126d39e
Важное замечание
Решение, представленное с помощью искусственного интеллекта, может не всегда быть абсолютно точным или соответствовать вашим ожиданиям. Рекомендуется перепроверять результаты и использовать их в качестве вспомогательного инструмента.