Объяснение математических тождеств
Мне нужно начать с краткого ответа, а затем перейти к рассмотрению принципов и выполняемых шагов. Я могу объяснить тождества, такие как: b-a=-(a-b), -a-b=-(a+b) и b+c-a=-(a-b-c). Для квадратов знак исчезает, поэтому мне следует упомянуть, что сокращение применимо только к ненулевым знаменателям и что существуют ограничения области определения. Я хочу не перегружать объяснение, но, возможно, таблица поможет прояснить вещи.
Краткий ответ:
а) \(-1\), \(a\ne b\);
б) \(1\), \(a\ne b\);
в) \(b-a\), \(a\ne b\);
г) \(\dfrac{1}{a-b}\), \(a\ne b\);
д) \(-1\), \(a+b\ne0\);
е) \(1\), \(a+b\ne0\);
ж) \(a+b\), \(a+b\ne0\);
з) \(-1\), \(a-b-c\ne0\).
Объяснение
Используем правило:
\[ b-a=-(a-b), \qquad -a-b=-(a+b), \] а квадрат числа не меняет знак:
\[ (-x)^2=x^2. \]
а)
\[ \frac{a-b}{b-a}=\frac{a-b}{-(a-b)}=-1. \]
б)
\[ \frac{(a-b)^2}{(b-a)^2} =\frac{(a-b)^2}{[-(a-b)]^2}=1. \]
в)
\[ \frac{(a-b)^2}{b-a} =\frac{(a-b)^2}{-(a-b)} =-(a-b)=b-a. \]
г)
\[ \frac{a-b}{(b-a)^2} =\frac{a-b}{(a-b)^2} =\frac1{a-b}. \]
д)
\[ \frac{-a-b}{a+b} =\frac{-(a+b)}{a+b}=-1. \]
е)
\[ \frac{(a+b)^2}{(-a-b)^2} =\frac{(a+b)^2}{(a+b)^2}=1. \]
ж)
\[ \frac{(-a-b)^2}{a+b} =\frac{(a+b)^2}{a+b}=a+b. \]
з)
\[ b+c-a=-(a-b-c), \]
поэтому
\[ \frac{a-b-c}{b+c-a} =\frac{a-b-c}{-(a-b-c)}=-1. \]
Ограничения нужны потому, что исходный знаменатель не должен быть равен нулю.