Для начала упростим данное выражение шаг за шагом. Выражение, которое нужно упростить:
[
\left(\frac{x+y}{x-y} - \frac{x-y}{x+y}\right) : \frac{xy}{x^2-y^2}
]
- Приведение к общему знаменателю в первой части выражения:
[
\frac{x+y}{x-y} - \frac{x-y}{x+y} = \frac{(x+y)^2 - (x-y)^2}{(x-y)(x+y)}
]
Раскроем квадраты в числителе:
[
(x+y)^2 = x^2 + 2xy + y^2, \quad (x-y)^2 = x^2 - 2xy + y^2
]
Таким образом:
[
(x+y)^2 - (x-y)^2 = (x^2 + 2xy + y^2) - (x^2 - 2xy + y^2) = 4xy
]
Подставим в выражение:
[
\frac{4xy}{(x-y)(x+y)}
]
Заметим, что знаменатель можно представить как разность квадратов:
[
(x-y)(x+y) = x^2 - y^2
]
Таким образом:
[
\frac{4xy}{x^2-y^2}
]
- Деление дробей:
[
\frac{4xy}{x^2-y^2} : \frac{xy}{x^2-y^2} = \frac{4xy}{x^2-y^2} \cdot \frac{x^2-y^2}{xy}
]
Здесь дроби упрощаются, и мы получаем:
[
\frac{4xy \cdot (x^2-y^2)}{xy \cdot (x^2-y^2)} = \frac{4xy}{xy} = 4
]
Итак, упрощенное выражение равно:
[
4
]