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Algebra · real student question

解方程 x/(x + 5) − 25/(x² + 25) = 0。

Question

解方程

xx+5−25x2+25=0\frac{x}{x+5}-\frac{25}{x^{2}+25}=0

Step-by-step solution

  1. 先看定义域。 分母 x2+25x^{2}+25 对任何实数 xx 都不为零,所以唯一的排除值来自第一个分数,即 x=−5x=-5。万一算出的候选根等于 −5-5,就必须舍去。

  2. 把一个分数移过去,再交叉相乘。 原方程说的就是这两个分数相等:

    xx+5=25x2+25⟹x(x2+25)=25(x+5)\frac{x}{x+5}=\frac{25}{x^{2}+25}\quad\Longrightarrow\quad x\left(x^{2}+25\right)=25(x+5)

  3. 展开——留意中间两项相互抵消。

    x3+25x=25x+125⟹x3=125x^{3}+25x=25x+125\quad\Longrightarrow\quad x^{3}=125

    两边的 25x25x 恰好抵消,这就把一个看着很棘手的三次方程变成了一次简单的开立方。

  4. 取实数立方根。

    x=1253=5x=\sqrt[3]{125}=5

    在实数范围内这是唯一的解;三次式 x3−125=(x−5)(x2+5x+25)x^{3}-125=(x-5)\left(x^{2}+5x+25\right) 里的二次因式判别式为 25−100=−75<025-100=-75<0,所以另外两个根是复数。

  5. 对照原方程和定义域检验。 x=5≠−5x=5\neq -5,所以它是允许的,而且

    510−2550=0.5−0.5=0 ✓\frac{5}{10}-\frac{25}{50}=0.5-0.5=0\ \checkmark

    x=5\boxed{x=5}

  6. 小心一个常见的看错。 要是第二个分母写的是 x2−25x^{2}-25 而不是 x2+25x^{2}+25,题目就完全变了——x2−25x^{2}-25 能分解成 (x+5)(x−5)(x+5)(x-5),会带来第二个排除值 x=5x=5,那时这个根反而必须舍去。去分母之前,一定要先确认分母里的符号。

Answer

x=5x=5

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