Zadanie 7
Równanie $\frac{x-1}{x+1}=x-1$
B. ma dokładnie jedno rozwiązanie: $x=0$
C. ma dokładnie jedno rozwiązanie: $x=-1$
D. ma dokładnie dwa rozwiązania: $x=0, x=1$
Aby rozwiązać to zadanie, musimy zacząć od wyznaczenia dziedziny równania, a następnie rozwiązać je, uwzględniając warunki wynikające z dziedziny.
Rozwiązanie:
1. Wyznaczenie dziedziny równania.
Równanie zawiera ułamek z niewiadomą w mianowniku:
$$\frac{x - 1}{x + 1} = x - 1.$$
Aby równanie miało sens, mianownik nie może być równy zero. Wyznaczamy, kiedy mianownik jest równy zero:
$$x + 1 \neq 0$$
$$x \neq -1.$$
Zatem dziedzina równania to wszystkie liczby rzeczywiste z wyjątkiem $ x = -1 $.
2. Mnożenie obu stron równania przez mianownik.
Aby pozbyć się ułamka, mnożymy obie strony równania przez $ x + 1 $:
$$\frac{x - 1}{x + 1} = x - 1 \quad \Longrightarrow \quad (x - 1) = (x - 1)(x + 1).$$
3. Zastosowanie wzoru skróconego mnożenia.
Po prawej stronie mamy wyrażenie w postaci iloczynu, które można zapisać jako różnicę kwadratów:
$$(x - 1)(x + 1) = x^2 - 1^2.$$
Podstawiamy do równania:
$$x - 1 = x^2 - 1.$$
4. Przekształcenie równania do postaci kwadratowej.
Przenosimy wszystkie wyrazy na jedną stronę równania, aby uzyskać równanie kwadratowe:
$$x - 1 - x^2 + 1 = 0$$
$$-x^2 + x = 0.$$
Przemnożymy całe równanie przez $ -1 $ dla uproszczenia:
$$x^2 - x = 0.$$
5. Rozwiązanie równania kwadratowego.
Wyciągamy $ x $ przed nawias:
$$x(x - 1) = 0.$$
Aby iloczyn dwóch czynników był równy zero, przynajmniej jeden z nich musi być równy zero:
$$x = 0 \quad \text{lub} \quad x - 1 = 0.$$
Stąd otrzymujemy dwa rozwiązania:
$$x = 0 \quad \text{lub} \quad x = 1.$$
6. Sprawdzenie zgodności z dziedziną.
Oba otrzymane rozwiązania $ x = 0 $ i $ x = 1 $ należą do dziedziny równania (przypomnijmy, że $ x \neq -1 $).
Wniosek:
Rozwiązaniami równania są $ x = 0 $ oraz $ x = 1 $. Odpowiedzią do zadania jest D.