卡在這題?用 AI 解開它
Algebra · real student question

解 1/((x + 1)(x + 3)) + 9/((x − 1)(x + 5)) = −1。

Question

解

1(x+1)(x+3)+9(x−1)(x+5)=−1\frac{1}{(x+1)(x+3)}+\frac{9}{(x-1)(x+5)}=-1

Step-by-step solution

  1. 把兩個分母展開,找出共同的二次部分。 兩組因式的和相同,1+3=(−1)+5=41+3=(-1)+5=4:

    (x+1)(x+3)=x2+4x+3,(x−1)(x+5)=x2+4x−5(x+1)(x+3)=x^{2}+4x+3,\qquad (x-1)(x+5)=x^{2}+4x-5

    令 v=x2+4xv=x^{2}+4x,兩個分母對 vv 而言就都是一次式。

  2. 改寫成 v 的式子。

    1v+3+9v−5=−1\frac{1}{v+3}+\frac{9}{v-5}=-1

  3. 把分母清掉。

    (v−5)+9(v+3)=−(v+3)(v−5)(v-5)+9(v+3)=-(v+3)(v-5)

    10v+22=−(v2−2v−15)=−v2+2v+1510v+22=-\left(v^{2}-2v-15\right)=-v^{2}+2v+15

    v2+8v+7=0v^{2}+8v+7=0

  4. 解出 v。

    (v+1)(v+7)=0⟹v=−1 或 v=−7(v+1)(v+7)=0\quad\Longrightarrow\quad v=-1\ \text{或}\ v=-7

  5. 把每個值換回去,並捨掉不可能的那個。

    v=−1v=-1:x2+4x+1=0⇒x=−4±122=−2±3x^{2}+4x+1=0\Rightarrow x=\dfrac{-4\pm\sqrt{12}}{2}=-2\pm\sqrt3,兩個都是實數。

    v=−7v=-7:x2+4x+7=0x^{2}+4x+7=0 的判別式是 16−28=−12<016-28=-12<0,所以沒有實根。

    x=−2+3 或 x=−2−3\boxed{x=-2+\sqrt3\ \text{或}\ x=-2-\sqrt3}

  6. 檢查定義域並驗算。 排除值是 x=−1,−3,1,−5x=-1,-3,1,-5;兩個根 −2±3≈−0.268-2\pm\sqrt3\approx -0.268 與 −3.732-3.732 都避開了它們 ✓。驗算 x=−2+3x=-2+\sqrt3:此時 v=x2+4x=−1v=x^{2}+4x=-1,所以左邊是 12+9−6=0.5−1.5=−1\tfrac{1}{2}+\tfrac{9}{-6}=0.5-1.5=-1 ✓。

Answer

x=−2±3x=-2\pm\sqrt3

Need to solve a different problem like this? Open the solver →