Упрощение выражений
Я стремлюсь упростить выражение \(\div (a-b) + \frac{2\sqrt b}{\sqrt a+\sqrt b}\). Для этого я могу положить \(x = \sqrt{a}\) и \(y = \sqrt{b}\). Сначала я рассматриваю дробь \((x^3 + y^3)/(x + y)\), и она упрощается до \(x^2 - xy + y^2\), при условии что \(x+y \neq 0\). Я выведу, что \(2y/(x+y)\) приводит к согласующемуся результату, равному 1, тщательно учитывая ограничения области определения.
Объяснение принципов разложения на множители
Я сосредоточен на множителях в задачах, связанных с \(2a\) и \(b\), особенно при \(a = 1\). Важно чётко объяснить лежащие в основе принципы, чтобы я мог применять их к аналогичным задачам в будущем. Я визуально проверю детали и найду значения для: \(2 \cdot 64^{-1/3}\) и кубических корней обоих выражений \((\sqrt{52} - 5)\) и \((\sqrt{52} + 5)\). Я также рассматриваю разложение, представленное как \(a^{3/2} - b^{3/2}\), и дальнейшие разложения.
Краткий ответ:
Найдите значения:
- а) \(\displaystyle \frac12\);
- б) \(3\).
Разложите на множители:
- а) \(\displaystyle (\sqrt a-\sqrt b)(a+\sqrt{ab}+b)\);
- б) \(\displaystyle (1-\sqrt[3]{a})(1-\sqrt[3]{b})\).
Упростите выражение: \(\boxed{1}\).
1. Найдём значения выражений
а)
\[
2\cdot 64^{-\frac13}
=2\cdot \frac{1}{\sqrt[3]{64}}
=2\cdot \frac14
=\frac12.
\]
б) Используем свойство произведения кубических корней:
\[ \sqrt[3]{\sqrt{52}-5}\cdot\sqrt[3]{\sqrt{52}+5} = \sqrt[3]{(\sqrt{52}-5)(\sqrt{52}+5)}. \]
По формуле разности квадратов:
\[ (\sqrt{52}-5)(\sqrt{52}+5)=52-25=27. \]
Значит,
\[ \sqrt[3]{27}=3. \]
2. Разложим на множители
а) Обозначим \(x=\sqrt a\), \(y=\sqrt b\). Тогда
\[ a^{\frac32}-b^{\frac32}=x^3-y^3. \]
Используем формулу разности кубов:
\[ x^3-y^3=(x-y)(x^2+xy+y^2). \]
Возвращаясь к \(a\) и \(b\), получаем:
\[ a^{\frac32}-b^{\frac32} =(\sqrt a-\sqrt b)(a+\sqrt{ab}+b). \]
б) Обозначим \(A=\sqrt[3]{a}\), \(B=\sqrt[3]{b}\). Тогда
\[ 1-A+AB-B. \]
Сгруппируем слагаемые:
\[ 1-A+AB-B=(1-A)+B(A-1). \]
Так как \(A-1=-(1-A)\), то
\[ (1-A)+B(A-1) =(1-A)-B(1-A) =(1-A)(1-B). \]
Следовательно,
\[ 1-\sqrt[3]{a}+\sqrt[3]{a}\sqrt[3]{b}-\sqrt[3]{b} = (1-\sqrt[3]{a})(1-\sqrt[3]{b}). \]
3. Упростим выражение
Пусть
\[ x=\sqrt a,\qquad y=\sqrt b. \]
Тогда \(a^{3/2}=x^3\), \(b^{3/2}=y^3\), а \((ab)^{1/2}=xy\).
По формуле суммы кубов:
\[ \frac{x^3+y^3}{x+y} =x^2-xy+y^2. \]
Поэтому выражение в первых скобках равно
\[ x^2-xy+y^2-xy =x^2-2xy+y^2 =(x-y)^2. \]
Кроме того,
\[ a-b=x^2-y^2=(x-y)(x+y). \]
Подставим:
\[ \frac{(x-y)^2}{(x-y)(x+y)} +\frac{2y}{x+y} = \frac{x-y}{x+y}+\frac{2y}{x+y}. \]
Складываем:
\[ \frac{x-y+2y}{x+y} =\frac{x+y}{x+y}=1. \]
Ответ верен при допустимых значениях \(a,b\), когда знаменатели исходного выражения не равны нулю.