برای حل هر یک از بخشهای سوال، به توضیحات زیر توجه کنید.
**الف)** \((2\sqrt{5} - \sqrt{8})^2\):
ابتدا داخل پرانتز را ساده کنیم:
\[
\sqrt{8} = 2\sqrt{2}
\]
بنابراین عبارت به شکل زیر در میآید:
\[
(2\sqrt{5} - 2\sqrt{2})^2
\]
از فرمول مربع دو جملهای استفاده میکنیم:
\[
(a - b)^2 = a^2 - 2ab + b^2
\]
در اینجا \(a = 2\sqrt{5}\) و \(b = 2\sqrt{2}\):
\[
a^2 = (2\sqrt{5})^2 = 4 \times 5 = 20
\]
\[
b^2 = (2\sqrt{2})^2 = 4 \times 2 = 8
\]
\[
-2ab = -2 \times 2\sqrt{5} \times 2\sqrt{2} = -8\sqrt{10}
\]
پس کل عبارت برابر است با:
\[
20 - 8\sqrt{10} + 8 = 28 - 8\sqrt{10}
\]
**ب)** \(((a+b)^2 - (a-b)^2)^2\):
از فرمول تفاضل دو مربع استفاده میکنیم:
\[
(a+b)^2 - (a-b)^2 = (a+b+a-b)(a+b-(a-b))
\]
\[
= (2a)(2b) = 4ab
\]
و کل عبارت برابر است با:
\[
(4ab)^2 = 16a^2b^2
\]
**ج)** \((\sqrt{x} + \sqrt{y})^2\):
از فرمول مربع مجموع استفاده میکنیم:
\[
(a + b)^2 = a^2 + 2ab + b^2
\]
در اینجا \(a = \sqrt{x}\) و \(b = \sqrt{y}\):
\[
a^2 = x
\]
\[
2ab = 2\sqrt{x}\sqrt{y} = 2\sqrt{xy}
\]
\[
b^2 = y
\]
پس کل عبارت برابر است با:
\[
x + 2\sqrt{xy} + y
\]
**د)** \((x^r + \frac{1}{x^r})^2\):
از فرمول مربع مجموع استفاده میکنیم:
\[
(a + b)^2 = a^2 + 2ab + b^2
\]
در اینجا \(a = x^r\) و \(b = \frac{1}{x^r}\):
\[
a^2 = x^{2r}
\]
\[
2ab = 2 \times x^r \times \frac{1}{x^r} = 2
\]
\[
b^2 = \left(\frac{1}{x^r}\right)^2 = \frac{1}{x^{2r}}
\]
پس کل عبارت برابر است با:
\[
x^{2r} + 2 + \frac{1}{x^{2r}}
\]