Чтобы представить дробь в виде суммы двух дробей, знаменатели которых являются двучленами первой степени, нам нужно разложить знаменатели на множители и использовать метод разложения на простые дроби.
Рассмотрим первую дробь:
[ \frac{3x + 3}{(x-1)(x+2)} ]
Здесь знаменатель уже представлен в виде произведения двучленов первой степени. Согласно методу разложения на простые дроби, мы можем представить её как сумму двух дробей:
[ \frac{3x + 3}{(x-1)(x+2)} = \frac{A}{x-1} + \frac{B}{x+2} ]
Где ( A ) и ( B ) — коэффициенты, которые нам нужно найти. Для этого приведем правую часть к общему знаменателю:
[ \frac{A}{x-1} + \frac{B}{x+2} = \frac{A(x+2) + B(x-1)}{(x-1)(x+2)} ]
Приравниваем числители:
[ A(x+2) + B(x-1) = 3x + 3 ]
Раскроем скобки:
[ Ax + 2A + Bx - B = 3x + 3 ]
Сгруппируем члены с ( x ) и без ( x ):
[ (A + B)x + (2A - B) = 3x + 3 ]
Теперь составим систему уравнений для коэффициентов ( A ) и ( B ):
- ( A + B = 3 )
- ( 2A - B = 3 )
Решим эту систему уравнений. Сначала сложим оба уравнения:
[ (A + B) + (2A - B) = 3 + 3 ]
[ 3A = 6 ]
[ A = 2 ]
Теперь подставим значение ( A ) в первое уравнение:
[ 2 + B = 3 ]
[ B = 1 ]
Следовательно:
[ \frac{3x + 3}{(x-1)(x+2)} = \frac{2}{x-1} + \frac{1}{x+2} ]
Теперь рассмотрим вторую дробь:
[ \frac{5x + 4}{x^2 + x - 2} ]
Сначала разложим знаменатель на множители. Для этого найдем корни квадратного уравнения ( x^2 + x - 2 = 0 ):
[ x^2 + x - 2 = 0 ]
Применяем формулу для корней квадратного уравнения ( ax^2 + bx + c = 0 ):
[ x_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} ]
Где ( a = 1 ), ( b = 1 ), ( c = -2 ):
[ x{1,2} = \frac{-1 \pm \sqrt{1^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-2)}}{2 \cdot 1} ]
[ x{1,2} = \frac{-1 \pm \sqrt{1 + 8}}{2} ]
[ x{1,2} = \frac{-1 \pm \sqrt{9}}{2} ]
[ x{1,2} = \frac{-1 \pm 3}{2} ]
Получаем два корня:
[ x_1 = \frac{-1 + 3}{2} = 1 ]
[ x_2 = \frac{-1 - 3}{2} = -2 ]
Таким образом, знаменатель можно разложить как:
[ x^2 + x - 2 = (x - 1)(x + 2) ]
Теперь представим дробь в виде суммы двух дробей:
[ \frac{5x + 4}{(x-1)(x+2)} = \frac{C}{x-1} + \frac{D}{x+2} ]
Где ( C ) и ( D ) — коэффициенты, которые нам нужно найти. Приведем правую часть к общему знаменателю:
[ \frac{C}{x-1} + \frac{D}{x+2} = \frac{C(x+2) + D(x-1)}{(x-1)(x+2)} ]
Приравниваем числители:
[ C(x+2) + D(x-1) = 5x + 4 ]
Раскроем скобки:
[ Cx + 2C + Dx - D = 5x + 4 ]
Сгруппируем члены с ( x ) и без ( x ):
[ (C + D)x + (2C - D) = 5x + 4 ]
Теперь составим систему уравнений для коэффициентов ( C ) и ( D ):
- ( C + D = 5 )
- ( 2C - D = 4 )
Решим эту систему уравнений. Сложим оба уравнения:
[ (C + D) + (2C - D) = 5 + 4 ]
[ 3C = 9 ]
[ C = 3 ]
Теперь подставим значение ( C ) в первое уравнение:
[ 3 + D = 5 ]
[ D = 2 ]
Следовательно:
[ \frac{5x + 4}{(x-1)(x+2)} = \frac{3}{x-1} + \frac{2}{x+2} ]
Итак, ответы на вопросы:
- [ \frac{3x + 3}{(x-1)(x+2)} = \frac{2}{x-1} + \frac{1}{x+2} ]
- [ \frac{5x + 4}{x^2 + x - 2} = \frac{3}{x-1} + \frac{2}{x+2} ]