Хорошо, давайте решим задачу подробно, шаг за шагом.
Итак, нам нужно упростить выражение:
[
\frac{\left( y - \frac{4}{3}y - 3 + \frac{1}{y-1} \right)}{\left( y + \frac{1}{3} + \frac{2}{y^2-1} \right)}
]
и найти его значение при ( y = \frac{1}{3} ).
Шаг 1. Упростим числитель выражения.
Числитель:
[
y - \frac{4}{3}y - 3 + \frac{1}{y-1}.
]
Приведем ( y - \frac{4}{3}y ) к общему знаменателю.
Здесь ( y ) — это то же самое, что ( \frac{3}{3}y ), поэтому:
[
y - \frac{4}{3}y = \frac{3}{3}y - \frac{4}{3}y = -\frac{1}{3}y.
]
Теперь числитель выглядит так:
[
-\frac{1}{3}y - 3 + \frac{1}{y-1}.
]
Шаг 2. Упростим знаменатель выражения.
Знаменатель:
[
y + \frac{1}{3} + \frac{2}{y^2-1}.
]
Заметим, что ( y^2 - 1 ) можно разложить как разность квадратов:
[
y^2 - 1 = (y - 1)(y + 1).
]
Таким образом, знаменатель становится:
[
y + \frac{1}{3} + \frac{2}{(y-1)(y+1)}.
]
Шаг 3. Упростим выражение в целом.
Наше выражение теперь выглядит так:
[
\frac{-\frac{1}{3}y - 3 + \frac{1}{y-1}}{y + \frac{1}{3} + \frac{2}{(y-1)(y+1)}}.
]
Приведем числитель и знаменатель к общему знаменателю.
Числитель:
Общий знаменатель для ( -\frac{1}{3}y, -3, \frac{1}{y-1} ) — это ( 3(y-1) ). Приводим каждое слагаемое к этому знаменателю:
( -\frac{1}{3}y ) приведем к знаменателю ( 3(y-1) ):
[
-\frac{1}{3}y = -\frac{y(y-1)}{3(y-1)}.
]
( -3 ) приведем к знаменателю ( 3(y-1) ):
[
-3 = -\frac{9(y-1)}{3(y-1)} = -\frac{9}{3(y-1)}.
]
( \frac{1}{y-1} ) уже имеет знаменатель ( y-1 ), домножим на 3:
[
\frac{1}{y-1} = \frac{3}{3(y-1)}.
]
Теперь числитель после приведения к общему знаменателю:
[
\frac{-y(y-1) - 9 + 3}{3(y-1)}.
]
Раскроем скобки и упростим:
[
-y(y-1) = -y^2 + y,
]
поэтому числитель становится:
[
\frac{-y^2 + y - 9 + 3}{3(y-1)} = \frac{-y^2 + y - 6}{3(y-1)}.
]
Знаменатель:
Общий знаменатель для ( y, \frac{1}{3}, \frac{2}{(y-1)(y+1)} ) — это ( 3(y-1)(y+1) ). Приводим каждое слагаемое к этому знаменателю:
- ( y ) приведем к знаменателю ( 3(y-1)(y+1) ):
[
y = \frac{3y(y+1)(y-1)}{.}.
]