回答

分母がx-1で、分子がx^2+1の分数のように、分子の次数を下げたいというとき、「帯分数化」を行います。
例えば8/3=(3×2+2)/3=2 2/3のような帯分数化はすぐにできると思います。これと同様に、分子に、分母と同じ形を作りたいという発想のもと(上の例では3×2のうち、3)
x^2+1=(x-1)( ) ± ( ) (☆)
という形にしようと考えます。
ここで、元の分子(☆の左辺)にはx^2が存在するので、左の()にはxの一次式が入ることが分かります。例えばそれをxだと思ったとき、(x-1)xとなり、展開するとx^2-xが出てきます。
その場合、
x^2+1=(x-1)x+x+1
と変形することができます。ただ、余りのx+1もx-1を用いて表すことができますので、同様にして、x^2+1=(x-1)x+(x-1)+2
とすることができます。あとは(x-1)を含んでいる項は約分することで、
x+1+ 2/x-1
となります。

なすび

補足
この、(☆)を作る操作は解答にある通り割り算で行うこともできます。(左の()は商、右は余りとみなせるため)

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