3xA=A(x+2) → 3x=x+2
ここがダメです。
ここで、両辺Aで割るという操作をしましたよね。
で、A=x-2です。xの値は何なのかまだ分からないので、x-2は0か0じゃないか分かりません。
数学では「0で割る」という行為を絶対にしてはいけません。
よってAが0なのか0じゃないのかで場合分けをします。
A≠0のとき
A=0じゃないなら両辺をAで割ってOKです。
よって3x=x+2
→x=1となります。
A=0のとき
3xA=A(x+2)にA=0を代入すると0=0
よってA=0は正しいことが分かります。
A=0のときx-2=0、つまりx=2です。
したがってx=2は解の1つだということです。

ありがとうございます。途中までは分かったのですが2(x-1)A=0になるのはなぜですか?