Для выполнения вычисления давайте разберем выражение, которое, вероятно, имелось в виду:
[
\sqrt{\sqrt{16 - 6\sqrt{7}} + \sqrt{7}} \times 3
]
Шаг 1: Рассмотрим внутреннее выражение (\sqrt{16 - 6\sqrt{7}} + \sqrt{7}).
Шаг 2: Рассчитаем (\sqrt{16 - 6\sqrt{7}}).
Для этого предположим, что (\sqrt{16 - 6\sqrt{7}} = a - b\sqrt{7}), где (a) и (b) — рациональные числа.
Тогда:
[
16 - 6\sqrt{7} = (a - b\sqrt{7})^2 = a^2 - 2ab\sqrt{7} + 7b^2
]
Сравнивая с (16 - 6\sqrt{7}), получаем систему уравнений:
- (a^2 + 7b^2 = 16)
- (-2ab = -6) или (ab = 3)
Решим систему уравнений. Из второго уравнения получаем (a = \frac{3}{b}).
Подставим это в первое уравнение:
[
\left(\frac{3}{b}\right)^2 + 7b^2 = 16
]
[
\frac{9}{b^2} + 7b^2 = 16
]
Умножим на (b^2), чтобы избавиться от дроби:
[
9 + 7b^4 = 16b^2
]
Переставим члены:
[
7b^4 - 16b^2 + 9 = 0
]
Пусть (x = b^2), тогда уравнение становится:
[
7x^2 - 16x + 9 = 0
]
Решим это квадратное уравнение через дискриминант:
[
D = (-16)^2 - 4 \cdot 7 \cdot 9 = 256 - 252 = 4
]
Корни уравнения:
[
x_{1,2} = \frac{16 \pm \sqrt{4}}{2 \cdot 7} = \frac{16 \pm 2}{14}
]
[
x_1 = \frac{18}{14} = \frac{9}{7}, \quad x_2 = \frac{14}{14} = 1
]
Поскольку (x = b^2), получаем (b^2 = 1) или (b^2 = \frac{9}{7}).
Сначала рассмотрим (b^2 = 1). Тогда (b = 1) или (b = -1).
Если (b = 1), то (a = \frac{3}{b} = 3).
Проверим: (a^2 + 7b^2 = 9 + 7 = 16) — подходит.
Значит, (\sqrt{16 - 6\sqrt{7}} = 3 - \sqrt{7}).
Шаг 3: Подставим это значение обратно в выражение:
[
\sqrt{(3 - \sqrt{7}) + \sqrt{7}} = \sqrt{3}
]
Шаг 4: Теперь умножим результат на 3:
[
\sqrt{3} \times 3 = 3\sqrt{3}
]
Таким образом, результат вычисления:
[
3\sqrt{3}
]