Поверните устройство

Поверните устройство

Skip to main content

Теория: Преобразование выражений, содержащих степени с отрицательным показателем - 1

Задание

Среди предложенных результатов упрощения выражения

\(\displaystyle \frac{ab^{-2}+a^{-2}b}{ab^{-2}-a^{-2}b}\)

только один верный. Выберите его.

Решение

Решение 1.

Представим в виде дробей выражения в числителе и знаменателе исходной дроби:

  • \(\displaystyle ab^{-2}+a^{-2}b=\frac{a}{b^{2}}+\frac{b}{a^{2}}=\frac{a^{3}+b^{3}}{a^{2}b^{2}}{\small.}\\[-7px]\)
     
  • \(\displaystyle ab^{-2}-a^{-2}b=\frac{a}{b^{2}}-\frac{b}{a^{2}}=\frac{a^{3}-b^{3}}{a^{2}b^{2}}{\small.}\)


Разделим числитель на знаменатель, заменив дробную черту на знак деления:

\(\displaystyle \frac{a^{3}+b^{3}}{a^{2}b^{2}}:\frac{a^{3}-b^{3}}{a^{2}b^{2}}=\frac{a^{3}+b^{3}}{\cancel{a^{2}b^{2}}} \cdot \frac {\cancel{a^{2}b^{2}}}{a^{3}-b^{3}}=\frac{a^{3}+b^{3}}{a^{3}-b^{3}}{\small.}\)

Таким образом, 

\(\displaystyle \frac{ab^{-2}+a^{-2}b}{ab^{-2}-a^{-2}b}=\frac{a^{3}+b^{3}}{a^{3}-b^{3}}{\small.}\)


Решение 2.

Заметим, что 

  • \(\displaystyle a^{-2} \cdot a^{2}=a^{-2+2}=a^{0}=1{\small,}\\[-7px]\)
  • \(\displaystyle b^{-2} \cdot b^{2}=b^{-2+2}=b^{0}=1{\small.}\)


Тогда, умножив числитель и знаменатель дроби на \(\displaystyle a^{2}b^{2}{\small}\) и раскрыв скобки, избавимся от отрицательных степеней: 

\(\displaystyle \frac{ab^{-2}+a^{-2}b}{ab^{-2}-a^{-2}b}=\frac{(ab^{-2}+a^{-2}b)a^{2}b^{2}}{(ab^{-2}-a^{-2}b)a^{2}b^{2}}=\frac{a^{3}+b^{3}}{a^{3}-b^{3}}{\small.}\)

Ответ: \(\displaystyle \frac{a^{3}+b^{3}}{a^{3}-b^{3}}{\small.}\)