Вернуться к содержанию учебника
Докажите, что тождественно равны выражения
\[ \frac{a x + b y}{(a - b)(x + y)} \;-\; \frac{b x - a y}{(a + b)(x + y)} \quad\text{и}\quad \frac{a^2 + b^2}{a^2 - b^2}. \]
Введите текст
Приведём оба слагаемых к общему знаменателю \((a - b)(a + b)(x + y)= (a^2 - b^2)(x+y)\):
\[ \frac{a x + b y}{(a - b)(x + y)} = \frac{(a x + b y)(a + b)}{(a^2 - b^2)(x+y)}, \]
\[ \frac{b x - a y}{(a + b)(x + y)} = \frac{(b x - a y)(a - b)}{(a^2 - b^2)(x+y)}. \]
Вычитание даёт
\[ \frac{(a x + b y)(a + b) \;-\; (b x - a y)(a - b)} {(a^2 - b^2)(x+y)}. \]
Раскроем скобки в числителе:
\[ (a x + b y)(a + b) = a^2 x + a b x + a b y + b^2 y, \]
\[ (b x - a y)(a - b) = a b x - b^2 x - a^2 y + a b y. \]
Тогда числитель:
\[ a^2 x + a b x + a b y + b^2 y \;-\; \bigl(a b x - b^2 x - a^2 y + a b y\bigr) = a^2 x + b^2 x + a^2 y + b^2 y = (a^2 + b^2)(x+y). \]
Следовательно выражение равно
\[ \frac{(a^2 + b^2)(x+y)}{(a^2 - b^2)(x+y)} = \frac{a^2 + b^2}{a^2 - b^2}. \]
Пояснения:
Использованные правила и приёмы:
– Приведение дробей к общему знаменателю путём умножения на соответствующую «единицу» в виде дроби.
– Раскрытие скобок: умножение двучленов.
– Сложение и вычитание подобных членов в числителе.
– Сокращение множителя \((x+y)\), поскольку он не равен нулю при допустимых значениях.
Вернуться к содержанию учебника