Question Number 122074 by bemath last updated on 13/Nov/20
$$\:{Given}\:{f}\::{R}\rightarrow{R}\:{such}\:{that}\: \\ $$$$\:{x}^{\mathrm{2}} \:{f}\left({x}\right)+{f}\left(\mathrm{1}−{x}\right)\:=\:\mathrm{2}{x}−{x}^{\mathrm{4}} \\ $$$$\:{find}\:{f}\left({x}\right). \\ $$
Answered by bobhans last updated on 14/Nov/20
$$\left(\mathrm{1}\right)\:{x}^{\mathrm{2}} {f}\left({x}\right)+{f}\left(\mathrm{1}−{x}\right)=\mathrm{2}{x}−{x}^{\mathrm{4}} \\ $$$${replacing}\:{x}\:{by}\:\mathrm{1}−{x}\:{give} \\ $$$$\rightarrow\left(\mathrm{1}−{x}\right)^{\mathrm{2}} {f}\left(\mathrm{1}−{x}\right)+{f}\left({x}\right)=\mathrm{2}\left(\mathrm{1}−{x}\right)−\left(\mathrm{1}−{x}\right)^{\mathrm{4}} \\ $$$${multiply}\:{eq}\:\left(\mathrm{1}\right)\:{with}\:\left(\mathrm{1}−{x}\right)^{\mathrm{2}} \:{give} \\ $$$$\left(\mathrm{2}\right)\rightarrow\left(\mathrm{1}−{x}\right)^{\mathrm{2}} {f}\left(\mathrm{1}−{x}\right)+\left(\mathrm{1}−{x}\right)^{\mathrm{2}} {x}^{\mathrm{2}} {f}\left({x}\right)=\left(\mathrm{1}−{x}\right)^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{2}{x}−{x}^{\mathrm{4}} \right) \\ $$$${substract}\:\left(\mathrm{1}\right)\:{by}\:\left(\mathrm{2}\right)\:{give} \\ $$$$\left\{\mathrm{1}−{x}^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{1}−{x}\right)^{\mathrm{2}} \right\}\:{f}\left({x}\right)=\left(\mathrm{2}−\mathrm{2}{x}\right)−\left(\mathrm{1}−{x}^{\mathrm{4}} \right)−\left(\mathrm{1}−{x}\right)^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{2}{x}−{x}^{\mathrm{4}} \right) \\ $$$$\because\:{f}\left({x}\right)\:\frac{\left(\mathrm{2}−\mathrm{2}{x}\right)−\left(\mathrm{1}−{x}^{\mathrm{4}} \right)−\left(\mathrm{1}−{x}\right)^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{2}{x}−\mathrm{2}{x}^{\mathrm{4}} \right)}{\mathrm{1}−{x}^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{1}−{x}\right)^{\mathrm{2}} } \\ $$
Answered by mathmax by abdo last updated on 14/Nov/20
$$\Rightarrow\mathrm{x}^{\mathrm{2}} \mathrm{f}\left(\mathrm{x}\right)+\mathrm{f}\left(\mathrm{1}−\mathrm{x}\right)=−\mathrm{x}^{\mathrm{4}} \:+\mathrm{2x} \\ $$$$\mathrm{let}\:\mathrm{change}\:\mathrm{x}\:\mathrm{by}\:\mathrm{1}−\mathrm{x}\:\Rightarrow\left(\mathrm{1}−\mathrm{x}\right)^{\mathrm{2}} \mathrm{f}\left(\mathrm{1}−\mathrm{x}\right)+\mathrm{f}\left(\mathrm{x}\right)=\mathrm{2}\left(\mathrm{1}−\mathrm{x}\right)−\left(\mathrm{1}−\mathrm{x}\right)^{\mathrm{4}} \\ $$$$\mathrm{we}\:\mathrm{get}\:\mathrm{the}\:\mathrm{system}\:\begin{cases}{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} \mathrm{f}\left(\mathrm{x}\right)+\mathrm{f}\left(\mathrm{1}−\mathrm{x}\right)=\mathrm{2x}−\mathrm{x}^{\mathrm{4}} }\\{\mathrm{f}\left(\mathrm{x}\right)+\left(\mathrm{1}−\mathrm{x}\right)^{\mathrm{2}} \mathrm{f}\left(\mathrm{1}−\mathrm{x}\right)=\mathrm{2}\left(\mathrm{1}−\mathrm{x}\right)−\left(\mathrm{1}−\mathrm{x}\right)^{\mathrm{4}} }\end{cases} \\ $$$$\Delta_{\mathrm{s}} =\mathrm{x}^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{1}−\mathrm{x}\right)^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}\:\Rightarrow\left(\mathrm{x}−\mathrm{x}^{\mathrm{2}} \right)^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}\:=\mathrm{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{2x}^{\mathrm{3}} \:+\mathrm{x}^{\mathrm{4}} −\mathrm{1} \\ $$$$\Rightarrow\mathrm{f}\left(\mathrm{x}\right)=\frac{\begin{vmatrix}{\mathrm{2x}−\mathrm{x}^{\mathrm{4}} \:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\mathrm{1}}\\{\mathrm{2}\left(\mathrm{1}−\mathrm{x}\right)−\left(\mathrm{1}−\mathrm{x}\right)^{\mathrm{4}} \:\:\:\:\:\left(\mathrm{1}−\mathrm{x}\right)^{\mathrm{2}} }\end{vmatrix}}{\mathrm{x}^{\mathrm{4}} −\mathrm{2x}^{\mathrm{3}} \:+\mathrm{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}}\Rightarrow \\ $$$$\mathrm{f}\left(\mathrm{x}\right)=\frac{\left(\mathrm{2x}−\mathrm{x}^{\mathrm{4}} \right)\left(\mathrm{1}−\mathrm{x}\right)^{\mathrm{2}} −\mathrm{2}\left(\mathrm{1}−\mathrm{x}\right)+\left(\mathrm{1}−\mathrm{x}\right)^{\mathrm{4}} }{\mathrm{x}^{\mathrm{4}} −\mathrm{2x}^{\mathrm{3}} \:+\mathrm{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}} \\ $$
Answered by ajfour last updated on 14/Nov/20
$${x}^{\mathrm{2}} {f}\left({x}\right)+{f}\left(\mathrm{1}−{x}\right)=\mathrm{2}{x}−{x}^{\mathrm{4}} \\ $$$$\left(\mathrm{1}−{x}\right)^{\mathrm{2}} {f}\left(\mathrm{1}−{x}\right)+{f}\left({x}\right)=\mathrm{2}\left(\mathrm{1}−{x}\right)−\left(\mathrm{1}−{x}\right)^{\mathrm{4}} \\ $$$$\:{f}\left({x}\right)=\frac{\left(\mathrm{1}−{x}\right)^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{2}{x}−{x}^{\mathrm{4}} \right)−\mathrm{2}\left(\mathrm{1}−{x}\right)+\left(\mathrm{1}−{x}\right)^{\mathrm{4}} }{{x}^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{1}−{x}\right)^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}} \\ $$$$\:=\frac{\left(\mathrm{1}−{x}\right)\left\{\left(\mathrm{1}−{x}\right)\left(\mathrm{2}{x}−{x}^{\mathrm{4}} \right)−\mathrm{2}+\left(\mathrm{1}−{x}\right)^{\mathrm{3}} \right\}}{\left\{{x}\left(\mathrm{1}−{x}\right)−\mathrm{1}\right\}\left\{{x}\left(\mathrm{1}−{x}\right)+\mathrm{1}\right\}} \\ $$$$\:=\:\frac{\left(\mathrm{1}−{x}\right)\left({x}^{\mathrm{5}} −{x}^{\mathrm{4}} −{x}^{\mathrm{3}} +{x}^{\mathrm{2}} −{x}−\mathrm{1}\right)}{\left\{{x}\left(\mathrm{1}−{x}\right)−\mathrm{1}\right\}\left\{{x}\left(\mathrm{1}−{x}\right)+\mathrm{1}\right\}} \\ $$$$\:=\:\frac{\left(\mathrm{1}−{x}\right)\left({x}^{\mathrm{3}} +\mathrm{1}\right)\left({x}^{\mathrm{2}} −{x}−\mathrm{1}\right)}{\left({x}^{\mathrm{2}} −{x}+\mathrm{1}\right)\left({x}^{\mathrm{2}} −{x}−\mathrm{1}\right)} \\ $$$$\:{f}\left({x}\right)=\frac{\left(\mathrm{1}−{x}\right)\left(\mathrm{1}+{x}\right)\left({x}^{\mathrm{2}} −{x}+\mathrm{1}\right)}{{x}^{\mathrm{2}} −{x}+\mathrm{1}} \\ $$$$\Rightarrow\:\:{f}\left({x}\right)=\mathrm{1}−{x}^{\mathrm{2}} \:\:\:\bigstar \\ $$