Решение:
Дано: \( \frac{1}{a} + a = 3 \)
Найти: \( a^2 + \frac{1}{a^2} \)
- Возведём обе части данного уравнения в квадрат: \( \left( \frac{1}{a} + a \right)^2 = 3^2 \)
- Раскроем скобки по формуле квадрата суммы: \( \left( \frac{1}{a} \right)^2 + 2 \cdot \frac{1}{a} \cdot a + a^2 = 9 \)
- Упростим выражение: \( \frac{1}{a^2} + 2 + a^2 = 9 \)
- Перенесём 2 в правую часть уравнения: \( a^2 + \frac{1}{a^2} = 9 - 2 \)
- Вычислим результат: \( a^2 + \frac{1}{a^2} = 7 \)
Ответ: 7.