Подробный ответ:
а)
1) Приводим к общему знаменателю первую часть выражения:
Итак, у нас есть выражение:
Обратим внимание, что , что является разностью квадратов, и .
Теперь перепишем как:
Заменим это в исходном выражении:
Теперь нам нужно привести все дроби к общему знаменателю, которым будет .
Перепишем каждую дробь с этим знаменателем:
2) Собираем числители:
Теперь у нас все выражения имеют общий знаменатель , так что мы можем сложить числители:
Раскроем скобки в числителе:
Теперь подставим в числитель:
Таким образом, выражение упрощается до:
3) Упрощаем с учетом второй части выражения:
Теперь умножаем результат на . Обратите внимание, что , поэтому:
Таким образом, вторая часть выражения:
Теперь имеем выражение:
4) Упрощаем дробь:
Рассмотрим оба множителя:
- В числителе ,
- В знаменателе .
Теперь можем переписать выражение:
Сокращаем и в числителе и знаменателе:
Таким образом, итоговый результат:
Ответ: .
б)
1) Приводим дроби в скобках к общему знаменателю:
Начнем с выражения:
Обратите внимание, что , поэтому:
Теперь выражение становится:
Далее, разложим как разность квадратов:
Теперь приведем все дроби к общему знаменателю :
2) Собираем числители:
Теперь можем сложить числители:
Раскроем скобки:
Теперь подставим в числитель:
Таким образом, выражение упрощается до:
3) Деление на вторую дробь:
Теперь мы делим на вторую дробь и делаем это через умножение на обратную дробь:
4) Упрощаем выражение:
Мы знаем, что , так что выражение упрощается до:
Теперь сокращаем:
- в числителе и знаменателе,
- в числителе и знаменателе.
И получаем итоговое выражение:
Ответ: .