Упростить выражение: ( 2+ x 1 4 2− x 1 4 − 2− x 1 4 2+ x 1 4 ): x 3 4 4− x − − √
Ответ нейросети
24 июля 2025 19:35
Конечно! Рассмотрим выражение, которое нужно упростить:
[ \left( \frac{2 + x^{1/4}}{2 - x^{1/4}} - \frac{2 - x^{1/4}}{2 + x^{1/4}} \right) \cdot \frac{x^{3/4}}{4 - x} ]
Шаг 1: Обозначим ( a = x^{1/4} ) для удобства. Тогда выражение превращается в:
[ \left( \frac{2 + a}{2 - a} - \frac{2 - a}{2 + a} \right) \cdot \frac{a^{3}}{4 - x} ]
(так как ( x^{3/4} = (x^{1/4})^{3} = a^{3} )). Также заметим, что ( 4 - x = 4 - a^{4} ).
Шаг 2: Рассмотрим внутренние скобки:
[ \frac{2 + a}{2 - a} - \frac{2 - a}{2 + a} ]
Чтобы объединить эти дроби, найдем общий знаменатель:
[ (2 - a)(2 + a) = 4 - a^{2} ]
Перепишем числители с этим знаменателем:
[ \frac{(2 + a)^2 - (2 - a)^2}{4 - a^{2}} ]
Это разность двух квадратов, которая равна:
[ (2 + a)^2 - (2 - a)^2 ]
Раскроем скобки:
[ (2 + a)^2 = 4 + 4a + a^{2} ] [ (2 - a)^2 = 4 - 4a + a^{2} ]
Теперь вычитаем:
[ (4 + 4a + a^{2}) - (4 - 4a + a^{2}) = 4 + 4a + a^{2} - 4 + 4a - a^{2} = (4 - 4) + (4a + 4a) + (a^{2} - a^{2}) = 8a ]
Итак, внутренняя часть скобки равна:
[ \frac{8a}{4 - a^{2}} ]
Шаг 3: Обратим внимание, что:
[ 4 - a^{2} = (2)^2 - (a)^2 = (2 - a)(2 + a) ]
То есть,
[ \left( \frac{2 + a}{2 - a} - \frac{2 - a}{2 + a} \right) = \frac{8a}{(2 - a)(2 + a)} ]
Шаг 4: Теперь весь выражение с учетом этого:
[ \frac{8a}{(2 - a)(2 + a)} \cdot \frac{a^{3}}{4 - a^{4}} ]
Обозначим, что ( 4 - a^{4} ) — это разность:
[ 4 - a^{4} = (2)^2 - (a^{2})^{2} = (2 - a^{2})(2 + a^{2}) ]
Шаг 5: Запишем все:
[ \frac{8a}{(2 - a)(2 + a)} \cdot \frac{a^{3}}{(2 - a^{2})(2 + a^{2})} ]
Объединим:
[ \frac{8a \cdot a^{3}}{(2 - a)(2 + a)(2 - a^{2})(2 + a^{2})} ]
или
[ \frac{8 a^{4}}{(2 - a)(2 + a)(2 - a^{2})(2 + a^{2})} ]
Шаг 6: Раскроем ( 2 - a^{2} ) и ( 2 + a^{2} ) в виде произведений:
[ 2 - a^{2} = ( \sqrt{2} - a)(\sqrt{2} + a) ] [ 2 + a^{2} = (\sqrt{2} - ia)(\sqrt{2} + ia) \quad (где i - мнимая единица, но в данном случае проще оставить в виде разности и суммы)
Но проще оставить как есть, так как в знаменателе наперед вынесены такие выражения.
Шаг 7: Итоговая форма:
[ \boxed{ \frac{8a^{4}}{(2 - a)(2 + a)(2 - a^{2})(2 + a^{2})} } ]
Это — упрощенное выражение. Если желаете, можно оставить в такой форме или раскрывать скобки дальше.
Ответ:
[ \boxed{ \frac{8 x^{1}}{(2 - x^{1/4})(2 + x^{1/4})(2 - x^{1/2})(2 + x^{1/2})} } ]
или в более компактной форме:
[ \frac{8 x}{(2 - x^{1/4})(2 + x^{1/4})(2 - x^{1/2})(2 + x^{1/2})} ]
Это — окончательное и более сокращенное упрощение исходного выражения.
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



