Подробный ответ:
а)
Шаг 1: Преобразование выражения
Исходная дробь :
Обратите внимание, что можно разложить как полный квадрат:
Таким образом, выражение можно переписать как:
Дробь :
Для разложения на множители можно найти корни этого квадратного уравнения:
Таким образом, дробь можно переписать как:
Заметьте, что в числителе и знаменателе можно сократить.
Умножение на :
Мы можем переписать как , и затем , так что:
Таким образом, выражение преобразуется в следующее:
Шаг 2: Приведение к общему знаменателю
Для того чтобы вычесть две дроби, нужно привести их к общему знаменателю. Общий знаменатель для и — это .
Приведем обе дроби к этому знаменателю:
Первая дробь уже имеет знаменатель , поэтому умножаем её числитель и знаменатель на :
Вторая дробь имеет знаменатель , поэтому умножаем её числитель и знаменатель на :
Теперь у нас две дроби с одинаковым знаменателем:
Шаг 3: Вычитание дробей
Вычитаем числители двух дробей:
Раскроем скобки:
Теперь вычитаем:
Теперь выражение принимает вид:
Сокращаем в числителе и знаменателе:
Шаг 4: Умножение на
Теперь умножаем результат на :
Ответ:
Значение выражения равно .
б)
Шаг 1: Преобразование выражений
Дробь :
Разложим знаменатель на множители:
Таким образом, дробь можно переписать как:
Заметим, что сокращается:
Дробь :
Разложим знаменатель как полный квадрат:
Таким образом, дробь можно переписать как:
Шаг 2: Приведение к общему знаменателю
Теперь вычитаем две дроби:
Приводим дроби к общему знаменателю :
и теперь имеем:
Шаг 3: Инвертирование дроби
Теперь берем обратную дробь:
Шаг 4: Деление на
Теперь делим на . Заметим, что , и, следовательно:
Таким образом, выражение принимает вид:
Ответ:
Значение выражения равно .