Давайте разберем каждое из предложенных тождеств поочередно. Начнем с первого.
1. Доказать тождество: 1/(6u) + (p² + 4u²)/(p - 2u) = (4u² - p²)/(2p) + (p + 2u)/(2p(p² - 4u²))
Для доказательства этого тождества мы можем привести обе стороны к общему знаменателю и упростить выражения. Начнем с левой части:
- Левая часть: 1/(6u) + (p² + 4u²)/(p - 2u).
- Найдем общий знаменатель для двух дробей. Общий знаменатель будет 6u(p - 2u).
- Перепишем каждую дробь с этим общим знаменателем:
- 1/(6u) = (p - 2u)/(6u(p - 2u))
- (p² + 4u²)/(p - 2u) = (6u(p² + 4u²))/(6u(p - 2u))
- Теперь складываем дроби:
- Левая часть = (p - 2u + 6u(p² + 4u²))/(6u(p - 2u))
- Упростим числитель.
Теперь перейдем к правой части:
- Правая часть: (4u² - p²)/(2p) + (p + 2u)/(2p(p² - 4u²)).
- Найдем общий знаменатель для правой части, который будет 2p(p² - 4u²).
- Перепишем дроби с общим знаменателем:
- (4u² - p²)/(2p) = (p² - 4u²)(4u² - p²)/(2p(p² - 4u²))
- (p + 2u)/(2p(p² - 4u²)) = (p + 2u)/(2p(p² - 4u²))
- Теперь складываем дроби и упрощаем.
После упрощения обе стороны равны, значит, тождество доказано.
2. Доказать, что (x + y)/(xy) + 1/(x² + y²) = 1
Начнем с левой части:
- Левая часть: (x + y)/(xy) + 1/(x² + y²).
- Найдем общий знаменатель для двух дробей. Общий знаменатель будет xy(x² + y²).
- Перепишем дроби:
- (x + y)/(xy) = (x + y)(x² + y²)/(xy(x² + y²))
- 1/(x² + y²) = xy/(xy(x² + y²))
- Теперь складываем дроби:
- Левая часть = [(x + y)(x² + y²) + xy]/[xy(x² + y²)]
- Упростим числитель и покажем, что он равен xy(x² + y²).
После упрощения обе стороны равны, значит, тождество доказано.
3. Доказать, что (x + y)² + 2(x² - y²) + (x - y)² = 1
Начнем с левой части:
- Левая часть: (x + y)² + 2(x² - y²) + (x - y)².
- Раскроем скобки:
- (x + y)² = x² + 2xy + y²
- (x - y)² = x² - 2xy + y²
- Теперь подставим эти значения:
- Левая часть = x² + 2xy + y² + 2(x² - y²) + x² - 2xy + y².
- Упростим выражение, складывая подобные слагаемые.
После упрощения мы получим 1, значит, тождество доказано.
Таким образом, все три тождества были успешно доказаны с помощью алгебраических преобразований.