Решим уравнение
[
\frac{4}{x-1} - \frac{4}{x+1} = 1
]
Первым шагом найдём общий знаменатель для дробей в левой части уравнения. Общий знаменатель для (x-1) и (x+1) будет ((x-1)(x+1)).
Перепишем уравнение, приведя дроби к общему знаменателю:
[
\frac{4(x+1) - 4(x-1)}{(x-1)(x+1)} = 1
]
Распределим множители в числителе:
[
\frac{4x + 4 - 4x + 4}{(x-1)(x+1)} = 1
]
Упростим числитель:
[
\frac{8}{(x-1)(x+1)} = 1
]
Умножим обе части уравнения на ((x-1)(x+1)), чтобы избавиться от знаменателя:
[
8 = (x-1)(x+1)
]
Раскроем скобки в правой части уравнения:
[
8 = x^2 - 1
]
Перенесём все члены в одну часть уравнения:
[
x^2 - 1 - 8 = 0
]
Упростим:
[
x^2 - 9 = 0
]
Это уравнение можно разложить на множители:
[
(x-3)(x+3) = 0
]
Приравняем каждый множитель к нулю и найдём корни:
- (x - 3 = 0 \Rightarrow x = 3)
- (x + 3 = 0 \Rightarrow x = -3)
Получаем два решения: (x = 3) и (x = -3).
Чтобы убедиться, что оба решения допустимы, проверим их подстановкой в исходное уравнение:
- Для (x = 3):
[
\frac{4}{3-1} - \frac{4}{3+1} = \frac{4}{2} - \frac{4}{4} = 2 - 1 = 1
]
- Для (x = -3):
[
\frac{4}{-3-1} - \frac{4}{-3+1} = \frac{4}{-4} - \frac{4}{-2} = -1 + 2 = 1
]
Оба решения удовлетворяют исходному уравнению. Таким образом, ответ: (x = 3) и (x = -3).