✨ Best Answer ✨
実部の比較が足りないということ以前に、
分母分子の虚部がそれぞれ0という時点でおかしいです
a,b,c,d,p,qは実数として
a+bi = p+qiのとき、a=pやb=qは成り立ちます
(a+bi)/(c+di) = pのとき「b=0かつd=0」は一般に成り立ちません
(成り立つ根拠がありますか?
分母を払ったa+bi = cp+dpiから(a=cpや)b=dpはいえます
b=dpだからといって、直ちに「b=0かつd=0」にはなりません
(b,d,p)=(1, 2, 1/2)などでもいいわけで、
このとき(a+i)/(c+2i)=1/2です
つまり(a+bi)/(c+di) = pであっても、
直ちに「b=0かつd=0」とはいえないことになります
要は、やってよいことを拡大解釈しているということですね

なお、あなたの出したx=2, y=-1のとき、
2枚目冒頭の方程式は4/5 = 1/2となってしまいます
これを考えたら、答えを確認する前に、
何かおかしいことに気づけましたね
ちなみに、3枚目は、最終的に
1/(x+yi) = 1/(2-4i)となりましたが、
分子が一致するので分母の比較ができます
もしくは、さらに逆数をとって
x+yi = 2-4iとして比較します
とにかく、実部・虚部の比較は
「○+○i = ○+○i」の形で行うことを遵守してください
「していいことを拡大解釈してやってしまう」のは、
数学全般を通してよくあることなので、注意してください
さらに、あなたは「そのまま通分」、←x,yを含むので複雑になる
模範解答は「x,yのない部分を通分」ですが、
一般的には「分母を払う」のもありかなと思います
通分よりは式が複雑化しません