Так можно было умножить, потому что  и потому что умножение на выражение  не изменяет области определения начального выражения.

Второй скользкий момент было сделано умножение по формуле упрощенного умножения:  казалось бы что такого? А вот это же не всегда правда!



Почему не равно, да потому что левое и правое выражения имеют разные области определения, в правое можно подставить любое действительное значение , в левое же можно подставить лишь значение из интервала 
Но мы можем это использовать в наших действиях, потому что в числителе сохраняется корень, который требует, что бы а как раз и было из указанного интервала (если не учитывать 1-цу).

P.S. область определения и начального и конечного выражений это вот такой интервал