Для решения этой задачи давайте сначала упростим выражение и затем найдем значения x и y.
Выражение, которое нужно упростить:
[ \frac{16x - 25y}{4\sqrt{x} - 5\sqrt{y}} - \sqrt{y} ]
Известно, что:
[ \sqrt{x} + \sqrt{y} = 3 ]
Чтобы упростить выражение, можно попробовать выразить ( x ) и ( y ) через ( \sqrt{x} ) и ( \sqrt{y} ). Пусть:
[ \sqrt{x} = a ]
[ \sqrt{y} = b ]
Тогда:
[ a + b = 3 ]
[ x = a^2 ]
[ y = b^2 ]
Подставим в исходное выражение:
[ \frac{16a^2 - 25b^2}{4a - 5b} - b ]
Для дальнейшего упрощения, заметим, что числитель можно переписать как разность квадратов:
[ 16a^2 - 25b^2 = (4a)^2 - (5b)^2 = (4a - 5b)(4a + 5b) ]
Подставляем в выражение:
[ \frac{(4a - 5b)(4a + 5b)}{4a - 5b} - b ]
При условии, что ( 4a - 5b \neq 0 ), сокращаем ( 4a - 5b ):
[ 4a + 5b - b ]
[ 4a + 4b ]
[ 4(a + b) ]
Поскольку ( a + b = 3 ):
[ 4 \cdot 3 = 12 ]
Однако, не забудем проверить случай, когда ( 4a - 5b = 0 ), что дает нам:
[ 4a = 5b ]
[ \frac{4}{5}a = b ]
Подставляем в условие ( a + b = 3 ):
[ a + \frac{4}{5}a = 3 ]
[ \frac{9}{5}a = 3 ]
[ a = \frac{15}{9} = \frac{5}{3} ]
[ b = \frac{4}{5} \cdot \frac{5}{3} = \frac{4}{3} ]
Теперь проверим исходное выражение при этих значениях:
[ \frac{16 (\frac{5}{3})^2 - 25 (\frac{4}{3})^2}{4 \cdot \frac{5}{3} - 5 \cdot \frac{4}{3}} - \frac{4}{3} ]
[ \frac{16 \cdot \frac{25}{9} - 25 \cdot \frac{16}{9}}{0} - \frac{4}{3} ]
Здесь деление на ноль показывает, что дробь не определена, и мы не можем использовать эти значения для упрощения.
Таким образом, правильным ответом на задачу будет:
[ 12 ]
при условии, что ( 4a \neq 5b ).