Для начала упростим выражение под корнем, избавившись от иррациональности в знаменателе:
\[\frac{5-2\sqrt{3}}{2-\sqrt{3}} = \frac{(5-2\sqrt{3})(2+\sqrt{3})}{(2-\sqrt{3})(2+\sqrt{3})} = \frac{10 + 5\sqrt{3} - 4\sqrt{3} - 2 \cdot 3}{4 - 3} = \frac{10 + \sqrt{3} - 6}{1} = 4 + \sqrt{3}\]Теперь подставим полученное выражение обратно в исходное:
\[\sqrt{4 + \sqrt{3}} - \sqrt{3}\]Заметим, что это не совсем то, что нам нужно, но попробуем упростить корень:
Нужно было:
\[\sqrt{\frac{5-2\sqrt{3}}{2-\sqrt{3}}} - \sqrt{3} = \sqrt{4 + \sqrt{3}} - \sqrt{3}\]Я допустила ошибку при упрощении:
\[\sqrt{\frac{5-2\sqrt{3}}{2-\sqrt{3}}} = \sqrt{\frac{(5-2\sqrt{3})(2+\sqrt{3})}{(2-\sqrt{3})(2+\sqrt{3})}} = \sqrt{\frac{10 + 5\sqrt{3} - 4\sqrt{3} - 6}{4-3}} = \sqrt{4 + \sqrt{3}}\]Правильно будет:
\[\sqrt{\frac{5-2\sqrt{3}}{2-\sqrt{3}}} = \sqrt{\frac{(5-2\sqrt{3})(2+\sqrt{3})}{(2-\sqrt{3})(2+\sqrt{3})}} = \sqrt{\frac{10 + 5\sqrt{3} - 4\sqrt{3} - 6}{4-3}} = \sqrt{4 + \sqrt{3}}\]Извлечь корень из \(4 + \sqrt{3}\) напрямую сложно. Вернемся к исходному выражению и попробуем немного преобразовать числитель исходной дроби. Заметим, что \(5-2\sqrt{3} = (\sqrt{3} - 1)^2\) :
Тогда исходное выражение можно переписать как:
\[\sqrt{\frac{5-2\sqrt{3}}{2-\sqrt{3}}} - \sqrt{3} = \sqrt{\frac{(\sqrt{3}-1)^2}{2-\sqrt{3}}} - \sqrt{3} = \frac{\left|\sqrt{3}-1\right|}{\sqrt{2-\sqrt{3}}} - \sqrt{3} = \frac{\sqrt{3}-1}{\sqrt{2-\sqrt{3}}} - \sqrt{3}\]Домножим числитель и знаменатель на \(\sqrt{2+\sqrt{3}}\) :
\[\frac{(\sqrt{3}-1)\sqrt{2+\sqrt{3}}}{\sqrt{(2-\sqrt{3})(2+\sqrt{3})}} - \sqrt{3} = \frac{(\sqrt{3}-1)\sqrt{2+\sqrt{3}}}{\sqrt{4-3}} - \sqrt{3} = (\sqrt{3}-1)\sqrt{2+\sqrt{3}} - \sqrt{3}\]Теперь нужно упростить \(\sqrt{2+\sqrt{3}}\) . Заметим, что \(2+\sqrt{3} = \frac{4+2\sqrt{3}}{2} = \frac{(\sqrt{3}+1)^2}{2}\) . Тогда:
\[\sqrt{2+\sqrt{3}} = \sqrt{\frac{(\sqrt{3}+1)^2}{2}} = \frac{\sqrt{3}+1}{\sqrt{2}}\]Подставим это в наше выражение:
\[(\sqrt{3}-1)\frac{(\sqrt{3}+1)}{\sqrt{2}} - \sqrt{3} = \frac{(\sqrt{3})^2 - 1}{\sqrt{2}} - \sqrt{3} = \frac{3-1}{\sqrt{2}} - \sqrt{3} = \frac{2}{\sqrt{2}} - \sqrt{3} = \sqrt{2} - \sqrt{3}\]Но в условии было сказано, что ответ должен быть натуральным числом, и где-то закралась ошибка. Давайте проверим выражение под корнем:
\[\frac{5-2\sqrt{3}}{2-\sqrt{3}} = \frac{(5-2\sqrt{3})(2+\sqrt{3})}{(2-\sqrt{3})(2+\sqrt{3})} = \frac{10 + 5\sqrt{3} - 4\sqrt{3} - 6}{4-3} = 4 + \sqrt{3}\]Упростим исходное выражение:
\[\sqrt{\frac{5-2\sqrt{3}}{2-\sqrt{3}}} - \sqrt{3} = \sqrt{4+\sqrt{3}} - \sqrt{3}\]Проверим, что \(5 - 2\sqrt{3} = (\sqrt{3} - 1)^2 = 3 - 2\sqrt{3} + 1 = 4 - 2\sqrt{3}\). Значит, \(5-2\sqrt{3}
eq (\sqrt{3} - 1)^2 \)
Чтобы избавиться от иррациональности, домножим числитель и знаменатель на сопряженное выражение:
\[\sqrt{\frac{5-2\sqrt{3}}{2-\sqrt{3}}} - \sqrt{3} = \sqrt{\frac{(5-2\sqrt{3})(2+\sqrt{3})}{(2-\sqrt{3})(2+\sqrt{3})}} - \sqrt{3} = \sqrt{\frac{10 + 5\sqrt{3} - 4\sqrt{3} - 2*3}{4-3}} - \sqrt{3} = \sqrt{\frac{4 + \sqrt{3}}{1}} - \sqrt{3}\] \[\sqrt{4 + \sqrt{3}} - \sqrt{3}\]Ответ:
Вероятно, в условии опечатка, и там должно быть \(\sqrt{4+\sqrt{3}}-\sqrt{3}\), но его нельзя представить в виде натурального числа.
Возможно, имелось в виду \(\sqrt{\frac{5+2\sqrt{3}}{2+\sqrt{3}}} - \sqrt{3}\) ?
Тогда:
\[\sqrt{\frac{5+2\sqrt{3}}{2+\sqrt{3}}} - \sqrt{3} = \sqrt{\frac{(5+2\sqrt{3})(2-\sqrt{3})}{(2+\sqrt{3})(2-\sqrt{3})}} - \sqrt{3} = \sqrt{\frac{10-5\sqrt{3}+4\sqrt{3}-6}{4-3}} - \sqrt{3} = \sqrt{4 - \sqrt{3}} - \sqrt{3}\]В этом случае тоже нельзя упростить до натурального числа.
По условию нужно было представить в виде натурального числа, но это невозможно. Проверьте условие.