Ответ подготовлен нейросетью и может содержать ошибки
Объяснение и пошаговое решение
### 1. Упростите выражение:
**а)** В сборнике самостоятельных работ Л. А. Александровой данное задание имеет вид $\frac{\sqrt[4]{x\sqrt[3]{x}}}{\sqrt[3]{x}}$ *(в тексте условия показатель корня $\sqrt[3]{\phantom{x}}$ ошибочно распознан как множитель $3$)*. Приведём решение для исходного задания сборника, а также для буквальной записи условия.
* **Решение исходного задания из сборника:** $\frac{\sqrt[4]{x\sqrt[3]{x}}}{\sqrt[3]{x}}$
Представим подкоренное выражение числителя в виде степени с рациональным показателем (при $x > 0$):
$$
x\sqrt[3]{x} = x^1 \cdot x^{\frac{1}{3}} = x^{1 + \frac{1}{3}} = x^{\frac{4}{3}}
$$
Извлечём корень 4-й степени:
$$
\sqrt[4]{x\sqrt[3]{x}} = \left(x^{\frac{4}{3}}\right)^{\frac{1}{4}} = x^{\frac{4}{3} \cdot \frac{1}{4}} = x^{\frac{1}{3}} = \sqrt[3]{x}
$$
Подставим полученный результат в дробь:
$$
\frac{\sqrt[4]{x\sqrt[3]{x}}}{\sqrt[3]{x}} = \frac{\sqrt[3]{x}}{\sqrt[3]{x}} = 1
$$
* **Решение по буквальной записи условия:** $\frac{\sqrt[4]{x \cdot \frac{3}{\sqrt[3]{x}}}}{3\sqrt[3]{x}}$
Преобразуем выражение под корнем в числителе:
$$
x \cdot \frac{3}{\sqrt[3]{x}} = 3 \cdot \frac{x}{x^{\frac{1}{3}}} = 3x^{1 - \frac{1}{3}} = 3x^{\frac{2}{3}}
$$
Извлечём корень 4-й степени:
$$
\sqrt[4]{3x^{\frac{2}{3}}} = \sqrt[4]{3} \cdot \left(x^{\frac{2}{3}}\right)^{\frac{1}{4}} = \sqrt[4]{3} \cdot x^{\frac{1}{6}}
$$
Разделим на знаменатель $3\sqrt[3]{x} = 3x^{\frac{1}{3}}$:
$$
\frac{\sqrt[4]{3} \cdot x^{\frac{1}{6}}}{3x^{\frac{1}{3}}} = \frac{\sqrt[4]{3}}{3} \cdot x^{\frac{1}{6} - \frac{1}{3}} = \frac{\sqrt[4]{3}}{3} \cdot x^{-\frac{1}{6}} = \frac{\sqrt[4]{3}}{3\sqrt[6]{x}}
$$
**Ответ:** $1$ (по условию сборника) или $\frac{\sqrt[4]{3}}{3\sqrt[6]{x}}$ (по буквальной записи).
---
**б)** В сборнике данное задание имеет вид $\frac{\sqrt[5]{y^4} - 9}{\sqrt[5]{y^2} - 3} - \sqrt[5]{y^2}$ *(показатель корня $5$ ошибочно продублирован в виде коэффициента $5$ перед каждым корнем)*.
* **Решение исходного задания из сборника:** $\frac{\sqrt[5]{y^4} - 9}{\sqrt[5]{y^2} - 3} - \sqrt[5]{y^2}$
Заметим, что $\sqrt[5]{y^4} = \left(\sqrt[5]{y^2}\right)^2$ и $9 = 3^2$. Разложим числитель дроби по формуле разности квадратов:
$$
\sqrt[5]{y^4} - 9 = \left(\sqrt[5]{y^2} - 3\right)\left(\sqrt[5]{y^2} + 3\right)
$$
Сократим дробь на общий множитель $\left(\sqrt[5]{y^2} - 3\right) \neq 0$:
$$
\frac{\left(\sqrt[5]{y^2} - 3\right)\left(\sqrt[5]{y^2} + 3\right)}{\sqrt[5]{y^2} - 3} - \sqrt[5]{y^2} = \left(\sqrt[5]{y^2} + 3\right) - \sqrt[5]{y^2} = 3
$$
* **Решение по буквальной записи условия:** $\frac{5\sqrt[5]{y^4} - 9}{5\sqrt[5]{y^2} - 3} - 5\sqrt[5]{y^2}$
Пусть $t = \sqrt[5]{y^2}$, тогда выражение принимает вид:
$$
\frac{5t^2 - 9}{5t - 3} - 5t = \frac{5t^2 - 9 - 5t(5t - 3)}{5t - 3} = \frac{5t^2 - 9 - 25t^2 + 15t}{5t - 3} = \frac{-20t^2 + 15t - 9}{5t - 3}
$$
Возвращаясь к переменной $y$:
$$
\frac{-20\sqrt[5]{y^4} + 15\sqrt[5]{y^2} - 9}{5\sqrt[5]{y^2} - 3}
$$
**Ответ:** $3$ (по условию сборника) или $\frac{-20\sqrt[5]{y^4} + 15\sqrt[5]{y^2} - 9}{5\sqrt[5]{y^2} - 3}$ (по буквальной записи).
---
### 2. Освободитесь от иррациональности в знаменателе дроби:
В сборнике самостоятельных работ для 11 класса дробь имеет вид $\frac{10}{\sqrt[5]{8}}$ *(в записи $5\sqrt{8}$ число 5 является показателем корня)*.
* **Решение исходного задания из сборника:** $\frac{10}{\sqrt[5]{8}}$
Представим число $8$ как $2^3$. Знаменатель равен $\sqrt[5]{2^3}$.
Чтобы получить в знаменателе целое число, необходимо дополнить степень под корнем до $5$. Для этого умножим числитель и знаменатель дроби на $\sqrt[5]{2^{5 - 3}} = \sqrt[5]{2^2} = \sqrt[5]{4}$:
$$
\frac{10}{\sqrt[5]{8}} = \frac{10 \cdot \sqrt[5]{4}}{\sqrt[5]{2^3} \cdot \sqrt[5]{2^2}} = \frac{10\sqrt[5]{4}}{\sqrt[5]{2^5}} = \frac{10\sqrt[5]{4}}{2} = 5\sqrt[5]{4}
$$
* **Решение по буквальной записи условия:** $\frac{10}{5\sqrt{8}}$
Сократим дробь на $5$:
$$
\frac{10}{5\sqrt{8}} = \frac{2}{\sqrt{8}}
$$
Вынесем множитель из-под знака квадратного корня ($\sqrt{8} = \sqrt{4 \cdot 2} = 2\sqrt{2}$):
$$
\frac{2}{2\sqrt{2}} = \frac{1}{\sqrt{2}}
$$
Умножим числитель и знаменатель на $\sqrt{2}$:
$$
\frac{1 \cdot \sqrt{2}}{\sqrt{2} \cdot \sqrt{2}} = \frac{\sqrt{2}}{2}
$$
**Ответ:** $5\sqrt[5]{4}$ (по условию сборника) или $\frac{\sqrt{2}}{2}$ (по буквальной записи).
Оцени решение:
Спасибо за оценку!
Всё понятно
Не помогло