Чтобы решить уравнение (\frac{x^2}{x^2 - 1} = \frac{4x + 5}{x^2 - 1}), начнем с упрощения задачи. Поскольку у нас есть общий знаменатель (x^2 - 1), можно избавиться от знаменателей, при условии, что (x^2 - 1 \neq 0). Это значит, что (x \neq 1) и (x \neq -1), так как при этих значениях знаменатель обращается в ноль.
Итак, у нас есть:
[
\frac{x^2}{x^2 - 1} = \frac{4x + 5}{x^2 - 1}
]
Умножим обе части уравнения на (x^2 - 1), чтобы избавиться от знаменателей:
[
x^2 = 4x + 5
]
Теперь перед нами простое квадратное уравнение. Перенесем все члены в одну часть уравнения:
[
x^2 - 4x - 5 = 0
]
Это квадратное уравнение можно решить с помощью метода разложения на множители, метода выделения полного квадрата или формулы квадратного уравнения. Попробуем разложить на множители:
Ищем два числа, произведение которых равно (-5), а сумма равна (-4). Эти числа (-5) и (1):
[
x^2 - 4x - 5 = (x - 5)(x + 1) = 0
]
Теперь у нас есть два множителя, которые равны нулю:
[
x - 5 = 0 \quad \text{или} \quad x + 1 = 0
]
Решим эти простые уравнения:
[
x = 5 \quad \text{или} \quad x = -1
]
Однако, напомним условие, что (x \neq -1) (так как при (x = -1) знаменатель обращается в ноль). Поэтому (x = -1) не является решением уравнения.
Таким образом, единственное решение уравнения:
[
x = 5
]
Ответ: (x = 5).