416. - Представьте выражение в виде дроби, знаменатель которой не содержит радикала:\na) \\( \\frac{1}{\\sqrt[3]{2}-\\sqrt[3]{3}} \\)\nб) \\( \\frac{2}{a-\\sqrt[3]{b}} \\)\nB) \\( \\frac{2}{\\sqrt[3]{5}+\\sqrt[3]{7}} ; \\quad \\) г) \\( \\frac{3 a}{\\sqrt[3]{a^{2}}-\\sqrt[3]{a b}+\\sqrt[3]{b^{2}}} \\).\n33. Иррациональные уравнения\nУравнения, в которых под знаком корня содержится переменная, называют иррациональны.ми. Таково, например, уравнение \\( \\sqrt[3]{x}-2=0 \\)
a) \\( \\frac{1}{\\sqrt[3]{2}-\\sqrt[3]{3}} \\)
Для начала, нужно избавиться от знаменателя, содержащего радикал. Мы можем использовать метод рационализации знаменателя.
Заметим, что разность кубов имеет следующую формулу: \\( a^3 - b^3 = (a - b)(a^2 + ab + b^2) \\).
Теперь, применяя эту формулу к знаменателю, мы получим:
\\[\\sqrt[3]{2} - \\sqrt[3]{3} = (\\sqrt[3]{2})^3 - (\\sqrt[3]{3})^3 = (\\sqrt[3]{2} - \\sqrt[3]{3})(\\sqrt[3]{4} + \\sqrt[3]{6} + \\sqrt[3]{9})\\]
Значит, наше выражение можно переписать так:
\\[ \\frac{1}{\\sqrt[3]{2} - \\sqrt[3]{3}} = \\frac{1}{(\\sqrt[3]{2} - \\sqrt[3]{3})(\\sqrt[3]{4} + \\sqrt[3]{6} + \\sqrt[3]{9})} \\]
Теперь мы можем упростить эту дробь, умножив числитель и знаменатель на \\(\\sqrt[3]{4} + \\sqrt[3]{6} + \\sqrt[3]{9}\\):
\\[ \\frac{1}{\\sqrt[3]{2} - \\sqrt[3]{3}} = \\frac{1(\\sqrt[3]{4} + \\sqrt[3]{6} + \\sqrt[3]{9})}{(\\sqrt[3]{4} + \\sqrt[3]{6} + \\sqrt[3]{9})(\\sqrt[3]{2} - \\sqrt[3]{3})} \\]
\\[ = \\frac{\\sqrt[3]{4} + \\sqrt[3]{6} + \\sqrt[3]{9}}{(\\sqrt[3]{4})(\\sqrt[3]{2}) - \\sqrt[3]{4} \\sqrt[3]{3} + \\sqrt[3]{6} \\sqrt[3]{2} - (\\sqrt[3]{3})(\\sqrt[3]{2}) + \\sqrt[3]{9} \\sqrt[3]{3} - \\sqrt[3]{9} \\sqrt[3]{2}} \\]
Теперь мы можем сократить некоторые члены в знаменателе:
\\[ = \\frac{\\sqrt[3]{4} + \\sqrt[3]{6} + \\sqrt[3]{9}}{\\sqrt[3]{8} - \\sqrt[3]{12} + \\sqrt[3]{12} - \\sqrt[3]{6} + \\sqrt[3]{27} - \\sqrt[3]{18}} \\]
\\[ = \\frac{\\sqrt[3]{4} + \\sqrt[3]{6} + \\sqrt[3]{9}}{2 - \\sqrt[3]{6} + 3 - \\sqrt[3]{6} + 3 \\sqrt[3]{3} - 3 \\sqrt[3]{2}} \\]
\\[ = \\frac{\\sqrt[3]{4} + \\sqrt[3]{6} + \\sqrt[3]{9}}{5 - 2 \\sqrt[3]{6} + 3 \\sqrt[3]{3} - 3 \\sqrt[3]{2}} \\]
Таким образом, мы свели исходное выражение к виду дроби, знаменатель которой не содержит радикал.
Поступим так же для остальных задач:
б) \\( \\frac{2}{a-\\sqrt[3]{b}} \\)
Аналогично предыдущему примеру, сначала рационализуем знаменатель:
\\[a - \\sqrt[3]{b} = a - \\sqrt[3]{b} \\cdot 1 = a - \\sqrt[3]{b} \\cdot \\frac{\\sqrt[3]{b^2}}{\\sqrt[3]{b^2}} = a - \\frac{\\sqrt[3]{b^3}}{\\sqrt[3]{b^2}} = \\frac{a\\sqrt[3]{b^2} - \\sqrt[3]{b^3}}{\\sqrt[3]{b^2}}\\]
Теперь мы можем записать исходное выражение в виде дроби:
\\[ \\frac{2}{a-\\sqrt[3]{b}} = \\frac{2}{\\frac{a\\sqrt[3]{b^2} - \\sqrt[3]{b^3}}{\\sqrt[3]{b^2}}} = \\frac{2}{\\frac{a\\sqrt[3]{b^2}}{\\sqrt[3]{b^2}} - \\frac{\\sqrt[3]{b^3}}{\\sqrt[3]{b^2}}} \\]
\\[ = \\frac{2}{\\frac{a\\sqrt[3]{b^2}}{b} - \\frac{\\sqrt[3]{b^3}}{b}} = \\frac{2}{\\frac{a}{b} \\sqrt[3]{b^2} - \\sqrt[3]{b}} \\]
Таким образом, мы получили дробь, знаменатель которой уже не содержит радикал.
B) \\( \\frac{2}{\\sqrt[3]{5}+\\sqrt[3]{7}} \\)
Проведем аналогичные операции по рационализации знаменателя:
\\[ \\sqrt[3]{5} + \\sqrt[3]{7} = \\frac{(\\sqrt[3]{5})^3 + (\\sqrt[3]{7})^3}{(\\sqrt[3]{5})^2 - \\sqrt[3]{5} \\sqrt[3]{7} + (\\sqrt[3]{7})^2} \\]
\\[ = \\frac{5 + 7}{5^{2/3} - 5 \\cdot 7^{1/3} + 7^{2/3}} = \\frac{12}{5^{2/3} - 35^{1/3} + 7^{2/3}} \\]
Таким образом, мы снова пришли к дроби, знаменатель которой не содержит радикал.
г) \\( \\frac{3a}{\\sqrt[3]{a^{2}}-\\sqrt[3]{ab}+\\sqrt[3]{b^{2}}} \\)
Рационализуем знаменатель:
\\[ \\sqrt[3]{a^2} - \\sqrt[3]{ab} + \\sqrt[3]{b^2} = \\frac{(\\sqrt[3]{a^2})^3 + (\\sqrt[3]{b^2})^3}{(\\sqrt[3]{a^2})^2 - (\\sqrt[3]{a^2})(\\sqrt[3]{b}) + (\\sqrt[3]{b^2})^2} \\]
\\[ = \\frac{a^2 + b^2}{a - \\sqrt[3]{a^2 b} + b} \\]
Теперь можно записать исходное выражение как дробь:
\\[ \\frac{3a}{\\sqrt[3]{a^{2}}-\\sqrt[3]{ab}+\\sqrt[3]{b^{2}}} = \\frac{3a}{\\frac{a^2 + b^2}{a - \\sqrt[3]{a^2 b} + b}} = \\frac{3a(a - \\sqrt[3]{a^2 b} + b)}{a^2 + b^2}\\]
Таким образом, мы получили дробь, знаменатель которой не содержит радикал.