Question Number 12023 by tawa last updated on 09/Apr/17
$$\mathrm{Solve}\:\mathrm{simultaneously} \\ $$$$\mathrm{x}\:+\:\mathrm{y}\:−\:\sqrt{\mathrm{xy}}\:=\:\mathrm{3}\:\:\:\:\:……….\:\left(\mathrm{i}\right) \\ $$$$\sqrt{\mathrm{x}\:+\:\mathrm{1}}\:+\:\sqrt{\mathrm{y}\:+\:\mathrm{1}}\:=\:\mathrm{4}\:\:\:\:\:……….\:\left(\mathrm{ii}\right) \\ $$
Answered by Mr Chheang Chantria last updated on 10/Apr/17
$$\left(\mathrm{i}\right).\:\boldsymbol{{x}}+\boldsymbol{{y}}−\sqrt{\boldsymbol{{xy}}}\geqslant\boldsymbol{{x}}+\boldsymbol{{y}}−\frac{\boldsymbol{{x}}+\boldsymbol{{y}}}{\mathrm{2}}=\frac{\boldsymbol{{x}}+\boldsymbol{{y}}}{\mathrm{2}} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\mathrm{3}\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\geqslant\:\frac{\boldsymbol{{x}}+\boldsymbol{{y}}}{\mathrm{2}} \\ $$$$\Leftrightarrow\boldsymbol{{x}}+\boldsymbol{{y}}\leqslant\mathrm{6}\:\: \\ $$$$.\:\sqrt{\boldsymbol{{x}}+\mathrm{1}}+\sqrt{\boldsymbol{{y}}+\mathrm{1}}\:\leqslant\sqrt{\mathrm{2}\left(\boldsymbol{{x}}+\boldsymbol{{y}}+\mathrm{2}\right)} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\leqslant\sqrt{\mathrm{2}\left(\mathrm{6}+\mathrm{2}\right)}\:=\:\mathrm{4} \\ $$$$\Rightarrow\sqrt{\boldsymbol{{x}}+\mathrm{1}}+\sqrt{\boldsymbol{{y}}+\mathrm{1}}\leqslant\mathrm{4}\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\: \\ $$$$\boldsymbol{{by}}\:\left(\boldsymbol{{ii}}\right)\:\boldsymbol{{the}}\:\boldsymbol{{sign}}\:\boldsymbol{{equal}}\:\boldsymbol{{when}}\:\boldsymbol{{x}}=\boldsymbol{{y}}=\mathrm{3} \\ $$
Commented by Mr Chheang Chantria last updated on 10/Apr/17
$$\boldsymbol{{this}}\:\boldsymbol{{is}}\:\boldsymbol{{for}}\:\boldsymbol{{student}}. \\ $$$$\:\boldsymbol{{we}}\:\boldsymbol{{have}}\:\left(\sqrt{\boldsymbol{{x}}}−\sqrt{\boldsymbol{{y}}}\right)^{\mathrm{2}} \geqslant\mathrm{0}\:\:\:\mathrm{for}\:\boldsymbol{{x}},\boldsymbol{{y}}\geqslant\mathrm{0} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\boldsymbol{{x}}−\mathrm{2}\sqrt{\boldsymbol{{xy}}}+\boldsymbol{{y}}\geqslant\mathrm{0} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\boldsymbol{{x}}+\boldsymbol{{y}}\geqslant\mathrm{2}\sqrt{\boldsymbol{{xy}}} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\boldsymbol{{or}}\:\frac{\boldsymbol{{x}}+\boldsymbol{{y}}}{\mathrm{2}}\geqslant\sqrt{\boldsymbol{{xy}}} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\boldsymbol{{or}}\:−\frac{\boldsymbol{{x}}+\boldsymbol{{y}}}{\mathrm{2}}\leqslant−\sqrt{\boldsymbol{{xy}}} \\ $$$$ \\ $$
Commented by tawa last updated on 10/Apr/17
$$\mathrm{God}\:\mathrm{bless}\:\mathrm{you}\:\mathrm{sir}. \\ $$
Answered by ajfour last updated on 09/Apr/17
$${squaring}\:…\left({ii}\right) \\ $$$${x}+{y}+\mathrm{2}+\mathrm{2}\sqrt{\left({x}+\mathrm{2}\right)\left({y}+\mathrm{1}\right)}\:=\mathrm{16} \\ $$$$\mathrm{3}+\sqrt{{xy}}+\mathrm{2}+\mathrm{2}\sqrt{\left({x}+\mathrm{1}\right)\left({y}+\mathrm{1}\right)}\:=\mathrm{16} \\ $$$$\mathrm{2}\sqrt{\left({x}+\mathrm{1}\right)\left({y}+\mathrm{1}\right)}\:=\mathrm{11}−\sqrt{{xy}} \\ $$$${squaring}\:: \\ $$$$\mathrm{4}\left({xy}+\mathrm{1}+{x}+{y}\right)=\mathrm{121}+{xy}−\mathrm{22}\sqrt{{xy}} \\ $$$$\mathrm{4}\left({xy}+\mathrm{1}+\mathrm{3}+\sqrt{{xy}}\:=\mathrm{121}+{xy}−\mathrm{22}\sqrt{{xy}}\right. \\ $$$$\mathrm{3}{xy}+\mathrm{26}\sqrt{{xy}}−\mathrm{105}=\mathrm{0} \\ $$$${if}\:\sqrt{{xy}}\:={t} \\ $$$$\mathrm{3}{t}^{\mathrm{2}} +\mathrm{26}{t}−\mathrm{105}=\mathrm{0} \\ $$$${t}=\sqrt{{xy}}=\frac{−\mathrm{26}+\sqrt{\mathrm{676}+\mathrm{1260}}}{\mathrm{6}} \\ $$$$\sqrt{{xy}}\:=\frac{−\mathrm{26}+\mathrm{44}}{\mathrm{6}}=\mathrm{3}\:\:\:\:\:….\left({iii}\right) \\ $$$${xy}=\mathrm{9} \\ $$$${from}\:….\left({i}\right) \\ $$$${x}+{y}=\mathrm{3}+\sqrt{{xy}} \\ $$$$\Rightarrow\:{x}+{y}=\mathrm{6}\:\:\:….\left({iv}\right) \\ $$$$\left({x}−{y}\right)^{\mathrm{2}} =\left({x}+{y}\right)^{\mathrm{2}} −\mathrm{4}{xy} \\ $$$${so},\:\left({x}−{y}\right)^{\mathrm{2}} =\mathrm{36}−\mathrm{4}\left(\mathrm{9}\right)=\mathrm{0} \\ $$$$\Rightarrow\:\:{x}={y} \\ $$$${and}\:{as}\:\:{x}+{y}=\mathrm{6} \\ $$$$\:\:\:{x}={y}=\mathrm{3}\:\:. \\ $$
Commented by tawa last updated on 09/Apr/17
$$\mathrm{wow}.\:\mathrm{God}\:\mathrm{bless}\:\mathrm{you}\:\mathrm{sir}. \\ $$
Answered by b.e.h.i.8.3.4.1.7@gmail.com last updated on 09/Apr/17
$${x}+\mathrm{1}+{y}+\mathrm{1}+\mathrm{2}\sqrt{{x}+\mathrm{1}}\sqrt{{y}+\mathrm{1}}=\mathrm{16} \\ $$$$\sqrt{{xy}}+\mathrm{5}+\mathrm{2}\sqrt{{x}+\mathrm{1}}\sqrt{{y}+\mathrm{1}}=\mathrm{16} \\ $$$$\mathrm{2}\sqrt{{x}+\mathrm{1}}\sqrt{{y}+\mathrm{1}}=\mathrm{11}−\sqrt{{xy}} \\ $$$$\mathrm{4}\left({xy}+{x}+{y}+\mathrm{1}\right)=\mathrm{121}−\mathrm{22}\sqrt{{xy}}+{xy} \\ $$$${x}+{y}={t} \\ $$$$\mathrm{4}\left[\left({t}−\mathrm{3}\right)^{\mathrm{2}} +{t}+\mathrm{1}\right]=\mathrm{121}−\mathrm{22}\left({t}−\mathrm{3}\right)+\left({t}−\mathrm{3}\right)^{\mathrm{2}} \\ $$$$\mathrm{3}\left({t}−\mathrm{3}\right)^{\mathrm{2}} +\mathrm{26}\left({t}−\mathrm{3}\right)−\mathrm{105}=\mathrm{0} \\ $$$${t}−\mathrm{3}=\frac{−\mathrm{26}\pm\sqrt{\mathrm{26}^{\mathrm{2}} +\mathrm{4}×\mathrm{3}×\mathrm{105}}}{\mathrm{2}×\mathrm{3}}=\frac{−\mathrm{26}\pm\mathrm{44}}{\mathrm{6}}=\mathrm{3},−\mathrm{11}.\mathrm{66} \\ $$$${t}={x}+{y}=\mathrm{6}\Rightarrow\sqrt{{xy}}=\mathrm{3}\Rightarrow{xy}=\mathrm{9} \\ $$$$\Rightarrow{x}={y}=\mathrm{3}\:\:\:\blacksquare \\ $$$$ \\ $$$$ \\ $$
Commented by tawa last updated on 09/Apr/17
$$\mathrm{God}\:\mathrm{bless}\:\mathrm{you}\:\mathrm{sir}. \\ $$