Чтобы упростить данное выражение \((3x + y)^2 - x(3x + 6y)\), давайте разберем его шаг за шагом.
Шаг 1: Раскроем скобки в первом выражении
Выражение \((3x + y)^2\) можно раскрыть по формуле квадрата суммы:
\[ (a + b)^2 = a^2 + 2ab + b^2 \]
В данном случае \(a = 3x\) и \(b = y\):
\[ (3x + y)^2 = (3x)^2 + 2 \cdot (3x) \cdot y + y^2 = 9x^2 + 6xy + y^2 \]
Шаг 2: Раскроем скобки во втором выражении
Теперь раскроим вторую часть выражения \(x(3x + 6y)\):
\[ x(3x + 6y) = 3x^2 + 6xy \]
Шаг 3: Подставим результаты в выражение
Теперь у нас есть:
\[ 9x^2 + 6xy + y^2 - (3x^2 + 6xy) \]
Шаг 4: Упростим выражение
Теперь объединим подобные члены:
Для \(x^2\): \[ 9x^2 - 3x^2 = 6x^2 \]
Для \(xy\): \[ 6xy - 6xy = 0 \]
Остался только \(y^2\), так что результат:
\[ 6x^2 + y^2 \]
Итог сужещённого выражения
Таким образом, выражение \((3x + y)^2 - x(3x + 6y)\) упрощается до:
\[ 6x^2 + y^2 \]
Выбор верного варианта
Сравнивая с предложенными вариантами:
- \(6x^2\)
- \(y^2\)
- \(6x^2 + y^2\) (правильный вариант)
- \(3x^2 - 3xy + y^2\)
Верный ответ: \(6x^2 + y^2\).