Question Number 145114 by imjagoll last updated on 02/Jul/21
Commented by MJS_new last updated on 02/Jul/21
$$\mathrm{for}\:{x}\in\mathbb{R}\:\mathrm{I}\:\mathrm{get}\:\mathrm{2}+\sqrt{\mathrm{5}} \\ $$
Commented by imjagoll last updated on 02/Jul/21
$$\mathrm{how}\:\mathrm{did}\:\mathrm{the}\:\mathrm{answer}\:\mathrm{sir}? \\ $$
Commented by Canebulok last updated on 02/Jul/21
$$\boldsymbol{{Random}}\:\boldsymbol{{Problem}}: \\ $$$$\:{If}\:\:{x}^{\mathrm{4}} +{x}^{\mathrm{2}} \:=\:\frac{\mathrm{11}}{\mathrm{5}} \\ $$$$\:{What}\:{is}\:{the}\:{value}\:{of} \\ $$$$\:\:^{\mathrm{3}} \sqrt{\frac{{x}+\mathrm{1}}{{x}−\mathrm{1}}}\:+\:^{\mathrm{3}} \sqrt{\frac{{x}−\mathrm{1}}{{x}+\mathrm{1}}}\:=\:? \\ $$$$\boldsymbol{{Solution}}: \\ $$$$\Rightarrow\:\mathrm{5}{x}^{\mathrm{4}} +\mathrm{5}{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{11}\:=\:\mathrm{0} \\ $$$${let}: \\ $$$$\Rightarrow\:{x}^{\mathrm{2}} \:=\:{K} \\ $$$$\because \\ $$$$\Rightarrow\:\mathrm{5}{K}^{\mathrm{2}} +\mathrm{5}{K}−\mathrm{11}\:=\:\mathrm{0} \\ $$$${By}\:{quadratic}\:{formula}, \\ $$$$\Rightarrow\:{K}\:=\:\frac{−\mathrm{5}\pm\sqrt{\mathrm{5}^{\mathrm{2}} −\mathrm{4}\left(\mathrm{5}\right)\left(−\mathrm{11}\right)}}{\mathrm{2}\left(\mathrm{5}\right)} \\ $$$$\Rightarrow\:{K}_{\mathrm{1}} \:=\:\frac{−\mathrm{5}+\mathrm{7}\sqrt{\mathrm{5}}}{\mathrm{10}} \\ $$$$\Rightarrow\:{K}_{\mathrm{2}} \:=\:\frac{−\mathrm{5}−\mathrm{7}\sqrt{\mathrm{5}}}{\mathrm{10}} \\ $$$$\therefore \\ $$$$\Rightarrow\:{x}^{\mathrm{2}} \:=\:\frac{−\mathrm{5}\pm\mathrm{7}\sqrt{\mathrm{5}}}{\mathrm{10}} \\ $$$$\Rightarrow\:{x}\:=\:\sqrt{\left(\frac{−\mathrm{5}\pm\mathrm{7}\sqrt{\mathrm{5}}}{\mathrm{10}}\right)} \\ $$$${Thus}; \\ $$$$\Rightarrow\:^{\mathrm{3}} \sqrt{\frac{{x}+\mathrm{1}}{{x}−\mathrm{1}}}\:+\:^{\mathrm{3}} \sqrt{\frac{{x}−\mathrm{1}}{{x}+\mathrm{1}}}\:\:\approx\:\mathrm{1}.\mathrm{837977} \\ $$$${or} \\ $$$$\Rightarrow\:^{\mathrm{3}} \sqrt{\frac{{x}+\mathrm{1}}{{x}−\mathrm{1}}}\:+\:^{\mathrm{3}} \sqrt{\frac{{x}−\mathrm{1}}{{x}+\mathrm{1}}}\:\:\approx\:\mathrm{4}.\mathrm{236068} \\ $$$$\: \\ $$
Commented by Canebulok last updated on 02/Jul/21
sorry i didn't notice
Answered by liberty last updated on 02/Jul/21
$$\Rightarrow\:\mathrm{5}{x}^{\mathrm{4}} +\mathrm{5}{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{11}=\mathrm{0} \\ $$$$\Rightarrow{x}^{\mathrm{2}} \:=\:\frac{−\mathrm{5}+\sqrt{\mathrm{25}+\mathrm{220}}}{\mathrm{10}} \\ $$$$\Rightarrow{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{1}\:=\:\frac{\mathrm{5}+\sqrt{\mathrm{245}}}{\mathrm{10}} \\ $$$$\Rightarrow{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{1}=\frac{\mathrm{5}+\mathrm{7}\sqrt{\mathrm{5}}}{\mathrm{10}}…\left({i}\right) \\ $$$$\Rightarrow{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}=\frac{−\mathrm{15}+\mathrm{7}\sqrt{\mathrm{5}}}{\mathrm{10}}…\left({ii}\right) \\ $$$$\Rightarrow\frac{{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{1}}{{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}}=\frac{\mathrm{5}+\mathrm{7}\sqrt{\mathrm{5}}}{−\mathrm{15}+\mathrm{7}\sqrt{\mathrm{5}}}…\left({iii}\right) \\ $$$${consider}\:\sqrt[{\mathrm{3}}]{\frac{{x}+\mathrm{1}}{{x}−\mathrm{1}}}\:+\sqrt[{\mathrm{3}}]{\frac{{x}−\mathrm{1}}{{x}+\mathrm{1}}}\: \\ $$$$=\:\frac{\frac{{x}+\mathrm{1}}{{x}−\mathrm{1}}\:+\frac{{x}−\mathrm{1}}{{x}+\mathrm{1}}}{\:\sqrt[{\mathrm{3}}]{\left(\frac{{x}+\mathrm{1}}{{x}−\mathrm{1}}\right)^{\mathrm{2}} }\:+\:\sqrt[{\mathrm{3}}]{\left(\frac{{x}−\mathrm{1}}{{x}+\mathrm{1}}\right)^{\mathrm{2}} }−\mathrm{1}} \\ $$$$=\:\frac{\frac{\mathrm{2}\left({x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{1}\right)}{{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}}}{\:\sqrt[{\mathrm{3}}]{\frac{\left({x}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{3}} }{\left({x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} }\:}\:+\sqrt[{\mathrm{3}}]{\frac{\left({x}−\mathrm{1}\right)^{\mathrm{3}} }{\left({x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} }}−\mathrm{1}} \\ $$$$=\:\frac{\mathrm{2}\left(\frac{\mathrm{7}\sqrt{\mathrm{5}}+\mathrm{5}}{\mathrm{7}\sqrt{\mathrm{5}}−\mathrm{15}}\right)}{\:\frac{\mathrm{2}{x}}{\:\sqrt[{\mathrm{3}}]{\left(\frac{\mathrm{7}\sqrt{\mathrm{5}}−\mathrm{15}}{\mathrm{10}}\right)^{\mathrm{2}} }}\:−\mathrm{1}} \\ $$$$\:… \\ $$
Answered by MJS_new last updated on 02/Jul/21
$${a}^{\mathrm{1}/\mathrm{3}} +{b}^{\mathrm{1}/\mathrm{3}} ={c} \\ $$$${a}+\mathrm{3}{a}^{\mathrm{1}/\mathrm{3}} {b}^{\mathrm{1}/\mathrm{3}} \left({a}^{\mathrm{1}/\mathrm{3}} +{b}^{\mathrm{1}/\mathrm{3}} \right)+{b}={c}^{\mathrm{3}} \\ $$$${a}+\mathrm{3}{a}^{\mathrm{1}/\mathrm{3}} {b}^{\mathrm{1}/\mathrm{3}} {c}+{b}={c}^{\mathrm{3}} \\ $$$$\mathrm{3}{a}^{\mathrm{1}/\mathrm{3}} {b}^{\mathrm{1}/\mathrm{3}} {c}={c}^{\mathrm{3}} −{a}−{b} \\ $$$$\mathrm{27}{abc}^{\mathrm{3}} =\left({c}^{\mathrm{3}} −{a}−{b}\right)^{\mathrm{3}} \\ $$$${c}^{\mathrm{9}} −\mathrm{3}\left({a}+{b}\right){c}^{\mathrm{6}} +\mathrm{3}\left({a}^{\mathrm{2}} −\mathrm{7}{ab}+{b}^{\mathrm{2}} \right){c}^{\mathrm{3}} −\left({a}+{b}\right)^{\mathrm{3}} =\mathrm{0} \\ $$$${a}=\frac{{x}+\mathrm{1}}{{x}−\mathrm{1}}\wedge{b}=\frac{\mathrm{1}}{{a}} \\ $$$${c}^{\mathrm{9}} −\frac{\mathrm{6}\left({x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{1}\right)}{{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}}{c}^{\mathrm{6}} −\frac{\mathrm{3}\left({x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{5}\right)\left(\mathrm{5}{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}\right)}{\left({x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} }{c}^{\mathrm{3}} −\frac{\mathrm{8}\left({x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{1}\right)^{\mathrm{3}} }{\left({x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}\right)^{\mathrm{3}} }=\mathrm{0} \\ $$$${x}^{\mathrm{4}} +{x}^{\mathrm{2}} =\frac{\mathrm{11}}{\mathrm{5}}\:\Rightarrow\:{x}^{\mathrm{2}} =−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}+\frac{\mathrm{7}\sqrt{\mathrm{5}}}{\mathrm{10}} \\ $$$${c}^{\mathrm{9}} −\mathrm{6}\left(\mathrm{16}+\mathrm{7}\sqrt{\mathrm{5}}\right){c}^{\mathrm{6}} +\mathrm{21}\left(\mathrm{285}+\mathrm{128}\sqrt{\mathrm{5}}\right){c}^{\mathrm{3}} −\mathrm{8}\left(\mathrm{15856}+\mathrm{7091}\sqrt{\mathrm{5}}\right)=\mathrm{0} \\ $$$${c}=\left({z}+\mathrm{2}\left(\mathrm{16}+\mathrm{7}\sqrt{\mathrm{5}}\right)\right)^{\mathrm{1}/\mathrm{3}} \\ $$$${z}^{\mathrm{3}} −\mathrm{27}{z}−\mathrm{54}\left(\mathrm{16}+\mathrm{7}\sqrt{\mathrm{5}}\right)=\mathrm{0} \\ $$$$\left({z}−\mathrm{3}\left(\mathrm{2}+\sqrt{\mathrm{5}}\right)\right)\left({z}^{\mathrm{2}} +\mathrm{3}\left(\mathrm{2}+\sqrt{\mathrm{5}}\right){z}+\mathrm{18}\left(\mathrm{3}+\mathrm{2}\sqrt{\mathrm{5}}\right)\right)=\mathrm{0} \\ $$$$\Rightarrow \\ $$$${z}=\mathrm{3}\left(\mathrm{2}+\sqrt{\mathrm{5}}\right)\:\Rightarrow\:{c}=\sqrt[{\mathrm{3}}]{\mathrm{38}+\mathrm{17}\sqrt{\mathrm{5}}}=\mathrm{2}+\sqrt{\mathrm{5}} \\ $$
Commented by MJS_new last updated on 02/Jul/21
$$\mathrm{is}\:\mathrm{this}\:\mathrm{really}\:\mathrm{so}\:\mathrm{hard}?\:\mathrm{I}\:\mathrm{can}'\mathrm{t}\:\mathrm{believe}… \\ $$
Commented by imjagoll last updated on 03/Jul/21
$$\mathrm{hahaha}\:\mathrm{i}\:\mathrm{believe}\:\mathrm{it}\:\mathrm{problem}\:\mathrm{super}\: \\ $$$$\mathrm{hard}\:\mathrm{sir} \\ $$