Упр.28.189 ГДЗ Мерзляк 11 класс Углубленный уровень (Алгебра)

Задача

1) 1/(v2-1)+1/(v3+v2)+1/(2+v3);
2) 12/(5-v13)+4/(v17+v13)-1/(v17-4);
3) 1/(v5+1)+1/(3+v5)+1/(v13+3)+…+1/(5+v21).

Подробный ответ

1) Преобразуем каждую дробь, рационализируя знаменатель:

$$
\frac{1}{\sqrt{2}-1}=\frac{\sqrt{2}+1}{2-1}=\sqrt{2}+1,
\quad
\frac{1}{\sqrt{3}+\sqrt{2}}=\frac{\sqrt{3}-\sqrt{2}}{3-2}=\sqrt{3}-\sqrt{2},
\quad
\frac{1}{2+\sqrt{3}}=\frac{2-\sqrt{3}}{4-3}=2-\sqrt{3}.
$$

Тогда
$$
\frac{1}{\sqrt{2}-1}+\frac{1}{\sqrt{3}+\sqrt{2}}+\frac{1}{2+\sqrt{3}}
=(\sqrt{2}+1)+(\sqrt{3}-\sqrt{2})+(2-\sqrt{3})=3.
$$

2) Аналогично:

$$
\frac{12}{5-\sqrt{13}}=\frac{12(5+\sqrt{13})}{25-13}=5+\sqrt{13},
$$
$$
\frac{4}{\sqrt{17}+\sqrt{13}}=\frac{4(\sqrt{17}-\sqrt{13})}{17-13}=\sqrt{17}-\sqrt{13},
$$
$$
\frac{1}{\sqrt{17}-4}=\frac{\sqrt{17}+4}{17-16}=\sqrt{17}+4.
$$

Следовательно,
$$
\frac{12}{5-\sqrt{13}}+\frac{4}{\sqrt{17}+\sqrt{13}}-\frac{1}{\sqrt{17}-4}
=(5+\sqrt{13})+(\sqrt{17}-\sqrt{13})-(\sqrt{17}+4)=1.
$$

3) Преобразуем каждый член суммы:

$$
\frac{1}{\sqrt{5}+1}=\frac{\sqrt{5}-1}{5-1}=\frac{\sqrt{5}-1}{4},
\quad
\frac{1}{3+\sqrt{5}}=\frac{3-\sqrt{5}}{9-5}=\frac{3-\sqrt{5}}{4},
$$
$$
\frac{1}{\sqrt{13}+3}=\frac{\sqrt{13}-3}{13-9}=\frac{\sqrt{13}-3}{4},
\quad \ldots \quad
\frac{1}{5+\sqrt{21}}=\frac{5-\sqrt{21}}{25-21}=\frac{5-\sqrt{21}}{4}.
$$

Тогда сумма равна
$$
\frac{\sqrt{5}-1}{4}+\frac{3-\sqrt{5}}{4}+\frac{\sqrt{13}-3}{4}+\cdots+\frac{5-\sqrt{21}}{4}.
$$
Внутри суммы происходит сокращение, и остаётся
$$
\frac{-1+5}{4}=1.
$$