Давайте рассмотрим ваше выражение шаг за шагом. Нам нужно выполнить преобразование:
\[ \frac{\sqrt{5} - \sqrt{3}}{\sqrt{5} + \sqrt{3}} + \frac{\sqrt{5} + \sqrt{3}}{\sqrt{5} - \sqrt{3}} - \frac{\sqrt{5} + \sqrt{1}}{\sqrt{5} - \sqrt{1}} \]
Для начала, упростим каждую из частей.
- Рассмотрим первое выражение:
\[ \frac{\sqrt{5} - \sqrt{3}}{\sqrt{5} + \sqrt{3}} \]
Умножим числитель и знаменатель на сопряжённый знаменатель:
\[ \frac{(\sqrt{5} - \sqrt{3})(\sqrt{5} - \sqrt{3})}{(\sqrt{5} + \sqrt{3})(\sqrt{5} - \sqrt{3})} = \frac{5 - 2\sqrt{15} + 3}{5 - 3} = \frac{8 - 2\sqrt{15}}{2} = 4 - \sqrt{15} \]
- Теперь второе выражение:
\[ \frac{\sqrt{5} + \sqrt{3}}{\sqrt{5} - \sqrt{3}} \]
Также умножим числитель и знаменатель на сопряжённый знаменатель:
\[ \frac{(\sqrt{5} + \sqrt{3})(\sqrt{5} + \sqrt{3})}{(\sqrt{5} - \sqrt{3})(\sqrt{5} + \sqrt{3})} = \frac{5 + 2\sqrt{15} + 3}{5 - 3} = \frac{8 + 2\sqrt{15}}{2} = 4 + \sqrt{15} \]
- Теперь третья часть:
\[ -\frac{\sqrt{5} + \sqrt{1}}{\sqrt{5} - \sqrt{1}} = -\frac{\sqrt{5} + 1}{\sqrt{5} - 1} \]
Умножим и тут на сопряжённый знаменатель:
\[ -\frac{(\sqrt{5} + 1)(\sqrt{5} + 1)}{(\sqrt{5} - 1)(\sqrt{5} + 1)} = -\frac{5 + 2\sqrt{5} + 1}{5 - 1} = -\frac{6 + 2\sqrt{5}}{4} = -\frac{3 + \sqrt{5}}{2} \]
Теперь соберем все части вместе:
\[ (4 - \sqrt{15}) + (4 + \sqrt{15}) - \left( -\frac{3 + \sqrt{5}}{2} \right) \]
Сложим:
\[ 4 - \sqrt{15} + 4 + \sqrt{15} + \frac{3 + \sqrt{5}}{2} = 8 + \frac{3 + \sqrt{5}}{2} \]
В итоге получаем:
\[ 8 + \frac{3}{2} + \frac{\sqrt{5}}{2} = \frac{16}{2} + \frac{3}{2} + \frac{\sqrt{5}}{2} = \frac{19 + \sqrt{5}}{2} \]
Таким образом, окончательный ответ:
\[ \frac{19 + \sqrt{5}}{2} \]
