Давайте упростим выражение, которое представляет собой разность двух дробей:
[
\frac{\sqrt{5} - \sqrt{3}}{\sqrt{5} + \sqrt{3}} - \frac{\sqrt{5} + \sqrt{3}}{\sqrt{5} - \sqrt{3}}
]
Для начала преобразуем каждую дробь путем умножения числителя и знаменателя на сопряженное выражение знаменателя. Это позволит нам избавиться от иррациональности в знаменателе.
- Преобразуем первую дробь:
[
\frac{\sqrt{5} - \sqrt{3}}{\sqrt{5} + \sqrt{3}} \cdot \frac{\sqrt{5} - \sqrt{3}}{\sqrt{5} - \sqrt{3}} = \frac{(\sqrt{5} - \sqrt{3})^2}{(\sqrt{5} + \sqrt{3})(\sqrt{5} - \sqrt{3})}
]
В числителе получаем квадрат разности:
[
(\sqrt{5} - \sqrt{3})^2 = 5 - 2\sqrt{15} + 3 = 8 - 2\sqrt{15}
]
В знаменателе получаем разность квадратов:
[
(\sqrt{5} + \sqrt{3})(\sqrt{5} - \sqrt{3}) = 5 - 3 = 2
]
Таким образом, первая дробь преобразуется в:
[
\frac{8 - 2\sqrt{15}}{2} = 4 - \sqrt{15}
]
- Преобразуем вторую дробь:
[
\frac{\sqrt{5} + \sqrt{3}}{\sqrt{5} - \sqrt{3}} \cdot \frac{\sqrt{5} + \sqrt{3}}{\sqrt{5} + \sqrt{3}} = \frac{(\sqrt{5} + \sqrt{3})^2}{(\sqrt{5} - \sqrt{3})(\sqrt{5} + \sqrt{3})}
]
В числителе получаем квадрат суммы:
[
(\sqrt{5} + \sqrt{3})^2 = 5 + 2\sqrt{15} + 3 = 8 + 2\sqrt{15}
]
В знаменателе снова получаем разность квадратов:
[
(\sqrt{5} - \sqrt{3})(\sqrt{5} + \sqrt{3}) = 5 - 3 = 2
]
Таким образом, вторая дробь преобразуется в:
[
\frac{8 + 2\sqrt{15}}{2} = 4 + \sqrt{15}
]
Теперь мы можем вычесть вторую дробь из первой:
[
(4 - \sqrt{15}) - (4 + \sqrt{15})
]
Раскроем скобки и упростим:
[
4 - \sqrt{15} - 4 - \sqrt{15} = -2\sqrt{15}
]
Итак, окончательное упрощенное выражение:
[
-2\sqrt{15}
]