Evidentemente dos no es igual a uno, la demostración que dice lo contrario tiene un error oculto entre las lineas 4 y 5.
Línea 4 - Factorizando:
a (b-a) = (a+b) (b-a)
Línea 5 - Y simplificando por el término (b-a):
a = a + b
Al simplificar por el término (b-a) lo que hacemos es dividir ambos lados de la igualdad entre (b-a), o lo que es lo mismo, dividir entre cero, operación no válida.