Для того чтобы упростить выражение ((a+2b)² - (a+b)(b+a)) при (a = 1) и (b = \frac{1}{5}), сначала разложим выражение и упростим его в общем виде.
- Раскроем скобки:
[
(a + 2b)^2 - (a + b)(b + a)
]
- Используем формулу квадрата суммы для первой части:
[
(a + 2b)^2 = a^2 + 2 \cdot a \cdot 2b + (2b)^2 = a^2 + 4ab + 4b^2
]
- Перемножим скобки во второй части:
[
(a + b)(b + a) = a \cdot b + a \cdot a + b \cdot b + b \cdot a = ab + a^2 + b^2 + ab = a^2 + 2ab + b^2
]
- Теперь подставим полученные выражения обратно:
[
(a^2 + 4ab + 4b^2) - (a^2 + 2ab + b^2)
]
- Сгруппируем подобные члены и упростим:
[
a^2 + 4ab + 4b^2 - a^2 - 2ab - b^2 = (a^2 - a^2) + (4ab - 2ab) + (4b^2 - b^2)
]
[
0 + 2ab + 3b^2 = 2ab + 3b^2
]
Теперь подставим значения (a = 1) и (b = \frac{1}{5}):
- Подставим (a) и (b) в выражение:
[
2(1) \left(\frac{1}{5}\right) + 3\left(\frac{1}{5}\right)^2
]
- Упростим:
[
2 \cdot \frac{1}{5} + 3 \cdot \frac{1}{25} = \frac{2}{5} + \frac{3}{25}
]
- Найдем общий знаменатель для сложения дробей:
[
\frac{2}{5} = \frac{2 \cdot 5}{5 \cdot 5} = \frac{10}{25}
]
[
\frac{10}{25} + \frac{3}{25} = \frac{10 + 3}{25} = \frac{13}{25}
]
Таким образом, упрощенное выражение при (a = 1) и (b = \frac{1}{5}) равно (\frac{13}{25}).