Como ya te dije no se puede simplificar nada, porque además lo he verificado con un programa. Entonces la forma de dejarlo depende del gusto del consumidor. Por ejemplo, en el numerador, para hacerlo tal como lo tienes ahora se necesitan.
4 sumas y 3 multiplicaciones.
Si lo pusieramos como
$$\begin{align}&\frac{a^2+b^2+2ab+a^2+b^2}{(a^2+b^2)(a+b)^2}=\\&\\&\frac{2a^2+2b^2+2ab}{(a^2+b^2)(a+b)^2}=\\&\\&\text{Se necesitan 3 sumas y 6 multiplicaciones}\\&\\&\frac{2(a^2+b^2+ab)}{(a^2+b^2)(a+b)^2}\\&\\&\text{Y así 3 sumas y 4 multiplicaciones}\\&\\&\end{align}$$Yo diría que la forma más corta es tal como está al principio pero la última tampoco está mal. Lo que suele pasar es que los profesores quieren que trabajes cuanto más mejor, luego vamos a admitir la última forma.
Respecto del denominador.
Ahora son dos sumas y 4 multiplicaciones
Si después de mucho trabajo lo dejas como
$$\begin{align}&\frac{2(a^2+b^2+ab)}{(a^2+b^2)(a^2+b^2+2ab)}=\\&\\&\frac{2(a^2+b^2+ab)}{a^4+a^2b^2+2a^3b+a^2b^2+b^4+2ab^3}=\\&\\&\frac{2(a^2+b^2+ab)}{a^4+b^4+2(a^3b+a^2b^2+ab^3)}\\&\\&\text{La cantidad de operaciones es innumerable}\\&\\&\text{Luego como mucho quedate con}\\&\\&\frac{2(a^2+b^2+ab)}{(a^2+b^2)(a+b)^2}=\end{align}$$Y en la vida real tal como lo dejé yo es lo mejor, menos trabajo para deducirla fórmula y operaciones más sencillas cuando haya que aplicarla. Pero todo es cuestión de lo que el profesor quiera que hagas y eso yo no lo sé.
Saludos.
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