与えられた方程式を解いて $x$ の値を求める問題です。方程式は次の通りです。 $\frac{4}{x^2 - 4} + \frac{x}{2(x+2)} = \frac{1}{x-2}$

代数学方程式分母の有理化二次方程式因数分解解の存在
2025/3/30

1. 問題の内容

与えられた方程式を解いて xx の値を求める問題です。方程式は次の通りです。
4x24+x2(x+2)=1x2\frac{4}{x^2 - 4} + \frac{x}{2(x+2)} = \frac{1}{x-2}

2. 解き方の手順

まず、分母を因数分解します。x24=(x+2)(x2)x^2 - 4 = (x+2)(x-2)であることに注意します。
したがって、方程式は次のようになります。
4(x+2)(x2)+x2(x+2)=1x2\frac{4}{(x+2)(x-2)} + \frac{x}{2(x+2)} = \frac{1}{x-2}
方程式全体に 2(x+2)(x2)2(x+2)(x-2) を掛けて分母を払います。ただし、x2x \neq 2 かつ x2x \neq -2 である必要があります。
2(x+2)(x2)[4(x+2)(x2)+x2(x+2)]=2(x+2)(x2)[1x2]2(x+2)(x-2) \left[ \frac{4}{(x+2)(x-2)} + \frac{x}{2(x+2)} \right] = 2(x+2)(x-2) \left[ \frac{1}{x-2} \right]
分配法則を用いて、左辺を展開します。
2(x+2)(x2)4(x+2)(x2)+2(x+2)(x2)x2(x+2)=2(x+2)(x2)1x22(x+2)(x-2) \cdot \frac{4}{(x+2)(x-2)} + 2(x+2)(x-2) \cdot \frac{x}{2(x+2)} = 2(x+2)(x-2) \cdot \frac{1}{x-2}
約分すると、以下のようになります。
8+x(x2)=2(x+2)8 + x(x-2) = 2(x+2)
展開して整理します。
8+x22x=2x+48 + x^2 - 2x = 2x + 4
x24x+4=0x^2 - 4x + 4 = 0
この二次方程式を解きます。因数分解すると、
(x2)(x2)=0(x-2)(x-2) = 0
(x2)2=0(x-2)^2 = 0
したがって、x=2x = 2 となります。
しかし、最初に、x2x \neq 2 という条件があったため、x=2x=2 は解になりえません。
分母が0になってしまうからです。したがって、この方程式は解を持ちません。

3. 最終的な答え

解なし

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