Для упрощения данного выражения мы будем использовать метод рационализации знаменателей. Рассмотрим выражение:
[
\frac{\sqrt{10} + \sqrt{6}}{\sqrt{10} - \sqrt{6}} - \frac{\sqrt{10} - \sqrt{6}}{\sqrt{10} + \sqrt{6}}
]
Первым шагом вычислим знаменатели, умножив числитель и знаменатель каждой дроби на сопряженные выражения.
- Рассмотрим первую дробь:
[
\frac{\sqrt{10} + \sqrt{6}}{\sqrt{10} - \sqrt{6}}
]
Умножим числитель и знаменатель на сопряженное выражение ((\sqrt{10} + \sqrt{6})):
[
\frac{(\sqrt{10} + \sqrt{6})(\sqrt{10} + \sqrt{6})}{(\sqrt{10} - \sqrt{6})(\sqrt{10} + \sqrt{6})}
]
В числителе получаем:
[
(\sqrt{10} + \sqrt{6})^2 = 10 + 2\sqrt{60} + 6 = 16 + 2\sqrt{60}
]
В знаменателе, используя формулу разности квадратов ((a - b)(a + b) = a^2 - b^2):
[
(\sqrt{10})^2 - (\sqrt{6})^2 = 10 - 6 = 4
]
Таким образом, первая дробь упрощается до:
[
\frac{16 + 2\sqrt{60}}{4} = 4 + \frac{\sqrt{60}}{2} = 4 + \sqrt{15}
]
- Рассмотрим вторую дробь:
[
\frac{\sqrt{10} - \sqrt{6}}{\sqrt{10} + \sqrt{6}}
]
Умножим числитель и знаменатель на сопряженное выражение ((\sqrt{10} - \sqrt{6})):
[
\frac{(\sqrt{10} - \sqrt{6})(\sqrt{10} - \sqrt{6})}{(\sqrt{10} + \sqrt{6})(\sqrt{10} - \sqrt{6})}
]
В числителе:
[
(\sqrt{10} - \sqrt{6})^2 = 10 - 2\sqrt{60} + 6 = 16 - 2\sqrt{60}
]
В знаменателе:
[
(\sqrt{10})^2 - (\sqrt{6})^2 = 10 - 6 = 4
]
Таким образом, вторая дробь упрощается до:
[
\frac{16 - 2\sqrt{60}}{4} = 4 - \frac{\sqrt{60}}{2} = 4 - \sqrt{15}
]
Теперь, подставим упрощенные дроби в исходное выражение:
[
(4 + \sqrt{15}) - (4 - \sqrt{15})
]
Складываем и вычитаем:
[
4 + \sqrt{15} - 4 + \sqrt{15} = 2\sqrt{15}
]
Таким образом, упрощенное выражение равно:
[
2\sqrt{15}
]