Ответ подготовлен нейросетью и может содержать ошибки
Объяснение и пошаговое решение
**1)** Преобразуем выражение $(a + x)^3 - a(a + x)^2 - x^2(2a + x) - a^2x$, раскрыв скобки с помощью формул сокращенного умножения:
1. Раскроем куб суммы:
$$
(a + x)^3 = a^3 + 3a^2x + 3ax^2 + x^3
$$
2. Раскроем квадрат суммы и умножим на $-a$:
$$
-a(a + x)^2 = -a(a^2 + 2ax + x^2) = -a^3 - 2a^2x - ax^2
$$
3. Раскроем скобки в остальных слагаемых:
$$
-x^2(2a + x) = -2ax^2 - x^3
$$
4. Подставим полученные многочлены в исходное выражение:
$$
a^3 + 3a^2x + 3ax^2 + x^3 - a^3 - 2a^2x - ax^2 - 2ax^2 - x^3 - a^2x
$$
5. Сгруппируем подобные слагаемые:
$$
(a^3 - a^3) + (3a^2x - 2a^2x - a^2x) + (3ax^2 - ax^2 - 2ax^2) + (x^3 - x^3) = 0 + 0 + 0 + 0 = 0
$$
Значение выражения равно $0$ при любых значениях $a$ и $x$. Тождество доказано.
---
**2)** Преобразуем выражение $(a - 1)^3 + 3(a - 1)^2 + 3(a - 1) + 1 - a^3$:
Заметим, что первые четыре слагаемых представляют собой формулу куба суммы вида $y^3 + 3y^2 + 3y + 1 = (y + 1)^3$, где $y = a - 1$:
$$
(a - 1)^3 + 3(a - 1)^2 + 3(a - 1) + 1 = ((a - 1) + 1)^3 = a^3
$$
Подставим полученный результат в выражение:
$$
a^3 - a^3 = 0
$$
*Другой способ (раскрытие скобок):*
1. $(a - 1)^3 = a^3 - 3a^2 + 3a - 1$
2. $3(a - 1)^2 = 3(a^2 - 2a + 1) = 3a^2 - 6a + 3$
3. $3(a - 1) = 3a - 3$
Сложим все слагаемые:
$$
(a^3 - 3a^2 + 3a - 1) + (3a^2 - 6a + 3) + (3a - 3) + 1 - a^3
$$
$$
= (a^3 - a^3) + (-3a^2 + 3a^2) + (3a - 6a + 3a) + (-1 + 3 - 3 + 1) = 0
$$
Значение выражения равно $0$ при любых значениях $a$. Тождество доказано.
---
**3)** Преобразуем выражение $(x^3 + y^3)^2 - (x^2 + y^2)^3 + 3x^2y^2(x + y)^2 - 8x^3y^3$:
1. Применим формулу квадрата суммы:
$$
(x^3 + y^3)^2 = (x^3)^2 + 2x^3y^3 + (y^3)^2 = x^6 + 2x^3y^3 + y^6
$$
2. Применим формулу куба суммы:
$$
-(x^2 + y^2)^3 = -((x^2)^3 + 3(x^2)^2y^2 + 3x^2(y^2)^2 + (y^2)^3) = -x^6 - 3x^4y^2 - 3x^2y^4 - y^6
$$
3. Раскроем квадрат суммы и выполним умножение:
$$
3x^2y^2(x + y)^2 = 3x^2y^2(x^2 + 2xy + y^2) = 3x^4y^2 + 6x^3y^3 + 3x^2y^4
$$
4. Подставим все части в исходное выражение:
$$
x^6 + 2x^3y^3 + y^6 - x^6 - 3x^4y^2 - 3x^2y^4 - y^6 + 3x^4y^2 + 6x^3y^3 + 3x^2y^4 - 8x^3y^3
$$
5. Приведем подобные слагаемые:
$$
(x^6 - x^6) + (y^6 - y^6) + (-3x^4y^2 + 3x^4y^2) + (-3x^2y^4 + 3x^2y^4) + (2x^3y^3 + 6x^3y^3 - 8x^3y^3)
$$
$$
= 0 + 0 + 0 + 0 + 0 = 0
$$
Значение выражения равно $0$ при любых значениях $x$ и $y$. Тождество доказано.
---
**4)** Преобразуем выражение $(m - 3n)^3 - (2m - 3n)(3mn + (m - 3n)^2) + m^3$:
1. Раскроем куб разности:
$$
(m - 3n)^3 = m^3 - 3 \cdot m^2 \cdot 3n + 3 \cdot m \cdot (3n)^2 - (3n)^3 = m^3 - 9m^2n + 27mn^2 - 27n^3
$$
2. Упростим выражение во второй скобке:
$$
3mn + (m - 3n)^2 = 3mn + m^2 - 6mn + 9n^2 = m^2 - 3mn + 9n^2
$$
3. Выполним умножение многочленов:
$$
(2m - 3n)(m^2 - 3mn + 9n^2) = 2m(m^2 - 3mn + 9n^2) - 3n(m^2 - 3mn + 9n^2)
$$
$$
= 2m^3 - 6m^2n + 18mn^2 - 3m^2n + 9mn^2 - 27n^3 = 2m^3 - 9m^2n + 27mn^2 - 27n^3
$$
4. Подставим полученные результаты в исходное выражение:
$$
(m^3 - 9m^2n + 27mn^2 - 27n^3) - (2m^3 - 9m^2n + 27mn^2 - 27n^3) + m^3
$$
$$
= m^3 - 9m^2n + 27mn^2 - 27n^3 - 2m^3 + 9m^2n - 27mn^2 + 27n^3 + m^3
$$
5. Приведем подобные слагаемые:
$$
(m^3 - 2m^3 + m^3) + (-9m^2n + 9m^2n) + (27mn^2 - 27mn^2) + (-27n^3 + 27n^3) = 0 + 0 + 0 + 0 = 0
$$
Значение выражения равно $0$ при любых значениях $m$ и $n$. Тождество доказано.
Оцени решение:
Спасибо за оценку!