Question Number 148689 by liberty last updated on 30/Jul/21
$$\:\mathrm{Solve}\:\mathrm{for}\:\mathrm{x}\in\mathrm{R} \\ $$$$\:\:\frac{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{x}+\mathrm{1}}{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{x}+\mathrm{1}}\:=\:\sqrt{\frac{\mathrm{x}^{\mathrm{3}} −\mathrm{1}}{\mathrm{x}^{\mathrm{3}} +\mathrm{1}}}\:. \\ $$
Answered by MJS_new last updated on 30/Jul/21
$$\mathrm{squaring}\:\left(\mathrm{beware}\:\mathrm{of}\:\mathrm{false}\:\mathrm{solutions}!\right)\:\mathrm{and} \\ $$$$\mathrm{transforming}\:\mathrm{leads}\:\mathrm{to} \\ $$$${x}^{\mathrm{6}} +\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}{x}^{\mathrm{4}} −\frac{\mathrm{3}}{\mathrm{2}}{x}^{\mathrm{2}} −\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}=\mathrm{0} \\ $$$$\mathrm{let}\:{x}=\pm\sqrt{{z}−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{6}}} \\ $$$${z}^{\mathrm{3}} −\frac{\mathrm{19}}{\mathrm{12}}{z}−\frac{\mathrm{13}}{\mathrm{54}}=\mathrm{0} \\ $$$${z}_{\mathrm{1}} =−\frac{\sqrt{\mathrm{19}}}{\mathrm{3}}\mathrm{cos}\:\left(\frac{\pi}{\mathrm{6}}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{3}}\mathrm{arcsin}\:\frac{\mathrm{26}\sqrt{\mathrm{19}}}{\mathrm{361}}\right)\:\approx−\mathrm{1}.\mathrm{17399865514} \\ $$$${z}_{\mathrm{2}} =−\frac{\sqrt{\mathrm{19}}}{\mathrm{3}}\mathrm{sin}\:\left(\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{3}}\mathrm{arcsin}\:\frac{\mathrm{26}\sqrt{\mathrm{19}}}{\mathrm{361}}\right)\:\approx−.\mathrm{154370149574} \\ $$$${z}_{\mathrm{3}} =\frac{\sqrt{\mathrm{19}}}{\mathrm{3}}\mathrm{sin}\:\left(\frac{\pi}{\mathrm{3}}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{3}}\mathrm{arcsin}\:\frac{\mathrm{26}\sqrt{\mathrm{19}}}{\mathrm{361}}\right)\:\approx\mathrm{1}.\mathrm{32836880471} \\ $$$$\Rightarrow \\ $$$${x}_{\mathrm{1}} \approx\pm\mathrm{1}.\mathrm{15787102987i} \\ $$$${x}_{\mathrm{2}} \approx\pm.\mathrm{566601108577i} \\ $$$${x}_{\mathrm{3}} \approx\pm\mathrm{1}.\mathrm{07782286951} \\ $$$$\mathrm{testing}\:\mathrm{shows}\:\mathrm{only}\:{x}_{\mathrm{2}} \:\mathrm{and}\:{x}_{\mathrm{3}} \:\mathrm{solve}\:\mathrm{the}\:\mathrm{given} \\ $$$$\mathrm{equation}.\:\mathrm{since}\:{x}\in\mathbb{R}\:\mathrm{we}\:\mathrm{get} \\ $$$${x}\approx\pm\mathrm{1}.\mathrm{07782286951} \\ $$
Commented by liberty last updated on 30/Jul/21
Commented by liberty last updated on 30/Jul/21
$$\mathrm{correct}\:\mathrm{sir}.\:\mathrm{thanks} \\ $$
Answered by Rasheed.Sindhi last updated on 30/Jul/21
$$\:\:\frac{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{x}+\mathrm{1}}{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{x}+\mathrm{1}}\:=\:\sqrt{\frac{\mathrm{x}^{\mathrm{3}} −\mathrm{1}}{\mathrm{x}^{\mathrm{3}} +\mathrm{1}}} \\ $$$$\:\:\left(\sqrt{\frac{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{x}+\mathrm{1}}{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{x}+\mathrm{1}}}\right)^{\mathrm{2}} \:=\:\sqrt{\frac{\left(\mathrm{x}−\mathrm{1}\right)\left(\mathrm{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{x}+\mathrm{1}\right)}{\left(\mathrm{x}+\mathrm{1}\right)\left(\mathrm{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{x}+\mathrm{1}\right)}} \\ $$$$\:\left(\sqrt{\frac{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{x}+\mathrm{1}}{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{x}+\mathrm{1}}}\right)^{\mathrm{2}} =\:\sqrt{\frac{\mathrm{x}−\mathrm{1}}{\mathrm{x}+\mathrm{1}}}.\sqrt{\frac{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{x}+\mathrm{1}}{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{x}+\mathrm{1}}} \\ $$$$\:\left(\sqrt{\frac{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{x}+\mathrm{1}}{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{x}+\mathrm{1}}}\right)^{\mathrm{2}} −\:\sqrt{\frac{\mathrm{x}−\mathrm{1}}{\mathrm{x}+\mathrm{1}}}.\left(\sqrt{\frac{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{x}+\mathrm{1}}{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{x}+\mathrm{1}}}\right)^{−\mathrm{1}} =\mathrm{0} \\ $$$$\sqrt{\frac{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{x}+\mathrm{1}}{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{x}+\mathrm{1}}}\left(\sqrt{\frac{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{x}+\mathrm{1}}{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{x}+\mathrm{1}}}−\sqrt{\frac{\mathrm{x}−\mathrm{1}}{\mathrm{x}+\mathrm{1}}}.\left(\sqrt{\frac{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{x}+\mathrm{1}}{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{x}+\mathrm{1}}}\right)^{−\mathrm{2}} \right)=\mathrm{0} \\ $$$$\:\sqrt{\frac{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{x}+\mathrm{1}}{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{x}+\mathrm{1}}}=\mathrm{0}\:\mid\:\sqrt{\frac{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{x}+\mathrm{1}}{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{x}+\mathrm{1}}}=\sqrt{\frac{\mathrm{x}−\mathrm{1}}{\mathrm{x}+\mathrm{1}}}\left(\sqrt{\frac{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{x}+\mathrm{1}}{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{x}+\mathrm{1}}}\right)^{\mathrm{2}} \\ $$$$\:\frac{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{x}+\mathrm{1}}{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{x}+\mathrm{1}}=\frac{\mathrm{x}−\mathrm{1}}{\mathrm{x}+\mathrm{1}}\left(\frac{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{x}+\mathrm{1}}{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{x}+\mathrm{1}}\right)^{\mathrm{2}} \\ $$$$\left(\mathrm{x}+\mathrm{1}\right)\left(\mathrm{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{x}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{3}} =\left(\mathrm{x}−\mathrm{1}\right)\left(\mathrm{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{x}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{3}} \\ $$$$\left(\mathrm{x}^{\mathrm{3}} +\mathrm{1}\right)\left(\mathrm{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{x}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} =\left(\mathrm{x}^{\mathrm{3}} −\mathrm{1}\right)\left(\mathrm{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{x}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} \\ $$$$….. \\ $$$$…. \\ $$
Commented by Rasheed.Sindhi last updated on 30/Jul/21
$${Sir}\:{MJS},\:{please}\:{guide}\:{me}\:{where} \\ $$$${I}\:{lose}\:{real}\:{roots}? \\ $$
Commented by MJS_new last updated on 30/Jul/21
$$\mathrm{your}\:\mathrm{mistake}\:\mathrm{is}\:\mathrm{between}\:\mathrm{lines}\:\mathrm{4}\:\mathrm{and}\:\mathrm{5} \\ $$$$\mathrm{line}\:\mathrm{4}:\:\left(\sqrt{{a}}\right)^{\mathrm{2}} −\sqrt{{b}}\sqrt{{a}^{−\mathrm{1}} }=\mathrm{0} \\ $$$$\overset{???} {\Rightarrow} \\ $$$$\mathrm{line}\:\mathrm{5}:\:\sqrt{{a}^{−\mathrm{1}} }\left(\sqrt{{a}^{−\mathrm{1}} }−\sqrt{{b}}\right)=\mathrm{0} \\ $$
Commented by Rasheed.Sindhi last updated on 30/Jul/21
$${Yes}\:\boldsymbol{{sir}},\:\boldsymbol{\mathcal{T}}{han}\mathcal{X}\:{a}\:\boldsymbol{\mathcal{L}}{ot}! \\ $$
Commented by MJS_new last updated on 30/Jul/21
$$\mathrm{you}'\mathrm{re}\:\mathrm{welcome}\:\mathrm{as}\:\mathrm{always}! \\ $$
Commented by Rasheed.Sindhi last updated on 31/Jul/21
$${Sir},\:{one}\:{thing}\:{I}\:{feel}\:{that}\:{nowadays} \\ $$$${you}\:{aren}'{t}\:{contributing}\:{very}\:{much}? \\ $$
Commented by ajfour last updated on 31/Jul/21
$${i}\:{had}\:{not}\:{an}\:{idea},\:{it}\:{had}\:{to}\:{do} \\ $$$${anything}\:{with}\:{the}\:{Riemann} \\ $$$${thing},\:{that}\:{question}\:{just}\:{surfaced} \\ $$$${on}\:{my}\:{mind}.\:{thanks}\:{for}\:{the}\: \\ $$$${link}.\:{i}\:{have}\:{bookmarked}\:{it}, \\ $$$${indefinite}\:{postponement}. \\ $$
Commented by MJS_new last updated on 31/Jul/21
$$\mathrm{to}\:\mathrm{Sir}\:\mathrm{Rasheed}\:\mathrm{Sindhi}:\:\mathrm{I}\:\mathrm{feel}\:\mathrm{the}\:\mathrm{quality}\:\mathrm{of} \\ $$$$\mathrm{questions}\:\mathrm{has}\:\mathrm{been}\:\mathrm{dropping}.\:\mathrm{I}\:\mathrm{stopped} \\ $$$$\mathrm{answering}\:\mathrm{certain}\:\mathrm{people}\:\mathrm{because}\:\mathrm{I}\:\mathrm{don}'\mathrm{t} \\ $$$$\mathrm{do}\:\mathrm{their}\:\mathrm{homework}\:\mathrm{for}\:\mathrm{free}\:\mathrm{and}\:\mathrm{on}\:\mathrm{the}\:\mathrm{other} \\ $$$$\mathrm{hand}\:\mathrm{there}\:\mathrm{are}\:\mathrm{those}\:\mathrm{who}\:\mathrm{ask}\:\mathrm{for}\:\mathrm{the}\:\mathrm{solution} \\ $$$$\mathrm{of}\:{Riemann}'{s}\:{Conjecture}\:\mathrm{on}\:\mathrm{one}\:\mathrm{day}\:\mathrm{and} \\ $$$$\mathrm{for}\:\mathrm{the}\:\mathrm{result}\:\mathrm{of}\:\mathrm{simple}\:\mathrm{fractional}\:\mathrm{arithmetics} \\ $$$$\mathrm{the}\:\mathrm{other}\:\mathrm{day}… \\ $$
Commented by ajfour last updated on 31/Jul/21
$${the}\:{ssymptote}\:{thing}\:{we}\:{are} \\ $$$${sure}\:{i}\:{can}\:{do}\:{myself},\:{again}\:{sorry} \\ $$$${to}\:{have}\:{asked}\:{you}\:{that}. \\ $$
Commented by MJS_new last updated on 31/Jul/21
$$\mathrm{I}\:\mathrm{didn}'\mathrm{t}\:\mathrm{mean}\:\mathrm{to}\:\mathrm{upset}\:\mathrm{you},\:\mathrm{as}\:\mathrm{you}\:\mathrm{are}\:\mathrm{one} \\ $$$$\mathrm{of}\:\mathrm{the}\:\mathrm{few}\:\mathrm{persons}\:\mathrm{who}\:\mathrm{are}\:\mathrm{the}\:\mathrm{reason}\:\mathrm{I}'\mathrm{m} \\ $$$$\mathrm{still}\:\mathrm{here}.\:\mathrm{asymptotes}\:\mathrm{of}\:\mathrm{what}?\:\mathrm{I}\:\mathrm{guess}\:\mathrm{I} \\ $$$$\mathrm{missed}\:\mathrm{something},\:\mathrm{sorry} \\ $$