Question Number 203066 by mathlove last updated on 09/Jan/24
$${if}\:{p}=\frac{{x}^{\mathrm{2}} }{{x}−\mathrm{2}}−\frac{{x}}{\mathrm{1}+\frac{\mathrm{2}}{{x}}}−\frac{\mathrm{4}}{\mathrm{1}+\frac{\mathrm{4}}{{x}^{\mathrm{2}} }}\:\:\:{and}\:{x}−\frac{\mathrm{4}}{{x}}=\mathrm{2} \\ $$$${then}\:{show}\:{that}\:\:\left(\frac{\mathrm{32}}{{p}}\right)^{\mathrm{2}} =\mathrm{80} \\ $$
Answered by Rasheed.Sindhi last updated on 09/Jan/24
$${if}\:{p}=\frac{{x}^{\mathrm{2}} }{{x}−\mathrm{2}}−\frac{{x}}{\mathrm{1}+\frac{\mathrm{2}}{{x}}}−\frac{\mathrm{4}}{\mathrm{1}+\frac{\mathrm{4}}{{x}^{\mathrm{2}} }}\:\:\:{and}\:{x}−\frac{\mathrm{4}}{{x}}=\mathrm{2} \\ $$$$\underline{{then}\:{show}\:{that}\:\:\left(\frac{\mathrm{32}}{{p}}\right)^{\mathrm{2}} =\mathrm{80}_{\:_{\:} } \:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:}\:\:\:\: \\ $$$$\:\:\:\:\: \\ $$$$\bullet{p}=\frac{{x}^{\mathrm{2}} }{{x}−\mathrm{2}}−\frac{{x}}{\mathrm{1}+\frac{\mathrm{2}}{{x}}}−\frac{\mathrm{4}}{\mathrm{1}+\frac{\mathrm{4}}{{x}^{\mathrm{2}} }} \\ $$$$\:\:\:=\frac{{x}}{\mathrm{1}−\frac{\mathrm{2}}{{x}}}−\frac{{x}}{\mathrm{1}+\frac{\mathrm{2}}{{x}}}−\frac{\mathrm{4}}{\mathrm{1}+\frac{\mathrm{4}}{{x}^{\mathrm{2}} }} \\ $$$$\:\:=\frac{{x}\left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{2}}{{x}}\right)\left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{4}}{{x}^{\mathrm{2}} }\right)−{x}\left(\mathrm{1}−\frac{\mathrm{2}}{{x}}\right)\left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{4}}{{x}^{\mathrm{2}} }\right)−\mathrm{4}\left(\mathrm{1}−\frac{\mathrm{2}}{{x}}\right)\left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{2}}{{x}}\right)}{\left(\mathrm{1}−\frac{\mathrm{2}}{{x}}\right)\left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{2}}{{x}}\right)\left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{4}}{{x}^{\mathrm{2}} }\right)} \\ $$$$\:\:=\frac{\left({x}+\mathrm{2}\right)\left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{4}}{{x}^{\mathrm{2}} }\right)+\left(\mathrm{2}−{x}\right)\left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{4}}{{x}^{\mathrm{2}} }\right)−\mathrm{4}\left(\mathrm{1}−\frac{\mathrm{2}}{{x}}\right)\left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{2}}{{x}}\right)}{\left(\mathrm{1}−\frac{\mathrm{4}}{{x}^{\mathrm{2}} }\right)\left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{4}}{{x}^{\mathrm{2}} }\right)} \\ $$$$\:\:=\frac{\left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{4}}{{x}^{\mathrm{2}} }\right)\left({x}+\mathrm{2}+\mathrm{2}−{x}\right)−\mathrm{4}\left(\mathrm{1}−\frac{\mathrm{2}}{{x}}\right)\left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{2}}{{x}}\right)}{\left(\mathrm{1}−\frac{\mathrm{16}}{{x}^{\mathrm{4}} }\right)} \\ $$$$\:\:=\frac{\mathrm{4}\left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{4}}{{x}^{\mathrm{2}} }\right)−\mathrm{4}\left(\mathrm{1}−\frac{\mathrm{4}}{{x}^{\mathrm{2}} }\right)}{\frac{{x}^{\mathrm{4}} −\mathrm{16}}{{x}^{\mathrm{4}} }} \\ $$$$\:\:=\frac{\mathrm{4}\left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{4}}{{x}^{\mathrm{2}} }−\mathrm{1}+\frac{\mathrm{4}}{{x}^{\mathrm{2}} }\right)}{\frac{{x}^{\mathrm{4}} −\mathrm{16}}{{x}^{\mathrm{4}} }} \\ $$$$\:\:=\frac{\mathrm{4}\left(\frac{\mathrm{8}}{{x}^{\mathrm{2}} }\right)}{\frac{{x}^{\mathrm{4}} −\mathrm{16}}{{x}^{\mathrm{4}} }} \\ $$$$\:\:\:=\frac{\mathrm{32}}{{x}^{\mathrm{2}} }×\frac{{x}^{\mathrm{4}} }{{x}^{\mathrm{4}} −\mathrm{16}} \\ $$$$\:\:=\frac{\mathrm{32}{x}^{\mathrm{2}} }{{x}^{\mathrm{4}} −\mathrm{16}} \\ $$$$\:\:=\frac{\mathrm{32}}{{x}^{\mathrm{2}} −\frac{\mathrm{16}}{{x}^{\mathrm{2}} }} \\ $$$$\:=\frac{\mathrm{32}}{\left({x}−\frac{\mathrm{4}}{{x}}\right)\left({x}+\frac{\mathrm{4}}{{x}}\right)} \\ $$$$\:=\frac{\mathrm{32}}{\left(\mathrm{2}\right)\left({x}+\frac{\mathrm{4}}{{x}}\right)} \\ $$$$\:\:{p}=\frac{\mathrm{16}}{{x}+\frac{\mathrm{4}}{{x}}} \\ $$$$\bullet\:{p}^{\mathrm{2}} =\frac{\mathrm{16}^{\mathrm{2}} }{\left({x}+\frac{\mathrm{4}}{{x}}\right)^{\mathrm{2}} }=\frac{\mathrm{16}^{\mathrm{2}} }{\left({x}−\frac{\mathrm{4}}{{x}}\right)^{\mathrm{2}} +\mathrm{16}}=\frac{\mathrm{16}^{\mathrm{2}} }{\left(\mathrm{2}\right)^{\mathrm{2}} +\mathrm{16}}=\frac{\mathrm{16}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{20}} \\ $$$$\blacktriangleright\:\left(\frac{\mathrm{32}}{{p}}\right)^{\mathrm{2}} =\frac{\mathrm{32}^{\mathrm{2}} }{{p}^{\mathrm{2}} }=\frac{\mathrm{32}^{\mathrm{2}} }{\frac{\mathrm{16}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{20}}}=\mathrm{32}^{\mathrm{2}} ×\frac{\mathrm{20}}{\mathrm{16}^{\mathrm{2}} }=\mathrm{80} \\ $$
Answered by Rasheed.Sindhi last updated on 10/Jan/24
$${x}−\frac{\mathrm{4}}{{x}}=\mathrm{2}\Rightarrow\begin{array}{|c|}{{x}^{\mathrm{2}} =\mathrm{2}{x}+\mathrm{4}}\\\hline\end{array} \\ $$$$\:{p}=\frac{{x}^{\mathrm{2}} }{{x}−\mathrm{2}}−\frac{{x}}{\mathrm{1}+\frac{\mathrm{2}}{{x}}}−\frac{\mathrm{4}}{\mathrm{1}+\frac{\mathrm{4}}{{x}^{\mathrm{2}} }} \\ $$$$\:\:\:=\frac{\mathrm{2}{x}+\mathrm{4}}{{x}−\mathrm{2}}−\frac{{x}}{\mathrm{1}+\frac{\mathrm{2}}{{x}}}−\frac{\mathrm{4}}{\mathrm{1}+\frac{\mathrm{4}}{\mathrm{2}{x}+\mathrm{4}}} \\ $$$$\:\:=\frac{\mathrm{2}\left({x}+\mathrm{2}\right)}{{x}−\mathrm{2}}−\frac{{x}^{\mathrm{2}} }{{x}+\mathrm{2}}−\frac{\mathrm{4}}{\frac{\mathrm{2}{x}+\mathrm{8}}{\mathrm{2}{x}+\mathrm{4}}} \\ $$$$\:\:=\frac{\mathrm{2}\left({x}+\mathrm{2}\right)}{{x}−\mathrm{2}}−\frac{\mathrm{2}{x}+\mathrm{4}}{{x}+\mathrm{2}}−\frac{\mathrm{4}\left({x}+\mathrm{2}\right)}{{x}+\mathrm{4}} \\ $$$$\:\:=\frac{\mathrm{2}\left({x}+\mathrm{2}\right)}{{x}−\mathrm{2}}−\frac{\mathrm{4}\left({x}+\mathrm{2}\right)}{{x}+\mathrm{4}}−\mathrm{2} \\ $$$$\:\:=\frac{\mathrm{2}\left({x}+\mathrm{2}\right)\left({x}+\mathrm{4}\right)−\mathrm{4}\left({x}+\mathrm{2}\right)\left({x}−\mathrm{2}\right)}{\left({x}−\mathrm{2}\right)\left({x}+\mathrm{4}\right)}−\mathrm{2} \\ $$$$\:\:=\frac{\mathrm{2}{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{12}{x}+\mathrm{16}−\mathrm{4}{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{16}}{{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{2}{x}−\mathrm{8}}−\mathrm{2} \\ $$$$\:\:=\frac{−\mathrm{2}{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{12}{x}+\mathrm{32}}{{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{2}{x}−\mathrm{8}}−\mathrm{2} \\ $$$$\:\:=\frac{−\mathrm{2}{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{12}{x}+\mathrm{32}−\mathrm{2}{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{4}{x}+\mathrm{16}}{{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{2}{x}−\mathrm{8}} \\ $$$$\:\:=\frac{−\mathrm{4}{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{8}{x}+\mathrm{48}}{{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{2}{x}−\mathrm{8}} \\ $$$$\:\:=\frac{−\mathrm{4}\left(\mathrm{2}{x}+\mathrm{4}\right)+\mathrm{8}{x}+\mathrm{48}}{\mathrm{2}{x}+\mathrm{4}+\mathrm{2}{x}−\mathrm{8}} \\ $$$$=\frac{−\mathrm{8}{x}−\mathrm{16}+\mathrm{8}{x}+\mathrm{48}}{\mathrm{4}{x}−\mathrm{4}}=\frac{\mathrm{32}}{\mathrm{4}\left({x}−\mathrm{1}\right)}=\frac{\mathrm{8}}{{x}−\mathrm{1}} \\ $$$$\blacktriangleright\left(\frac{\mathrm{32}}{{p}}\right)^{\mathrm{2}} =\left(\frac{\mathrm{32}}{\frac{\mathrm{8}}{{x}−\mathrm{1}}}\right)^{\mathrm{2}} =\left(\frac{\mathrm{32}\left({x}−\mathrm{1}\right)}{\mathrm{8}}\right)^{\mathrm{2}} \\ $$$$=\mathrm{16}\left({x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{2}{x}+\mathrm{1}\right) \\ $$$$=\mathrm{16}\left(\mathrm{2}{x}+\mathrm{4}−\mathrm{2}{x}+\mathrm{1}\right)=\mathrm{16}\left(\mathrm{5}\right)=\mathrm{80} \\ $$
Commented by mathlove last updated on 09/Jan/24
$${ok}\:{thanks} \\ $$
Answered by AST last updated on 09/Jan/24
$${x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{4}=\mathrm{2}{x}\Rightarrow\left({x}−\mathrm{2}\right)\left({x}+\mathrm{2}\right)=\mathrm{2}{x} \\ $$$$\left({x}−\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} −\mathrm{5}=\mathrm{0}\Rightarrow{x}=\mathrm{1}\underset{−} {+}\sqrt{\mathrm{5}} \\ $$$$\Rightarrow{p}=\frac{{x}}{\frac{\mathrm{2}}{{x}+\mathrm{2}}}−\frac{{x}}{\frac{\mathrm{2}}{{x}−\mathrm{2}}}−\frac{\mathrm{4}}{\frac{\left({x}+\mathrm{4}\right)}{\left({x}+\mathrm{2}\right)}}=\frac{{x}\left({x}+\mathrm{2}\right)−{x}\left({x}−\mathrm{2}\right)}{\mathrm{2}}−\frac{\mathrm{4}\left({x}+\mathrm{2}\right)}{{x}+\mathrm{4}} \\ $$$$=\mathrm{2}{x}−\frac{\mathrm{4}\left({x}+\mathrm{2}\right)}{{x}+\mathrm{4}}=\frac{\mathrm{2}\left({x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{2}{x}−\mathrm{4}\right)}{{x}+\mathrm{4}}=\frac{\mathrm{8}{x}}{{x}+\mathrm{4}} \\ $$$$\left(\frac{\mathrm{32}}{{p}}\right)^{\mathrm{2}} =\left[\frac{\mathrm{32}\left({x}+\mathrm{4}\right)}{\mathrm{8}{x}}\right]^{\mathrm{2}} =\left[\frac{\mathrm{4}\left({x}+\mathrm{4}\right)}{{x}}\right]^{\mathrm{2}} =\left(\mathrm{4}+\frac{\mathrm{16}}{{x}}\right)^{\mathrm{2}} =\left(\underset{−} {+}\mathrm{4}\sqrt{\mathrm{5}}\right)^{\mathrm{2}} =\mathrm{80} \\ $$
Answered by AST last updated on 09/Jan/24
$${p}=\frac{{x}^{\mathrm{2}} }{{x}−\mathrm{2}}−\frac{{x}^{\mathrm{2}} }{{x}+\mathrm{2}}−\frac{\mathrm{4}{x}^{\mathrm{2}} }{{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{4}}=\mathrm{4}{x}^{\mathrm{2}} \left(\frac{\mathrm{1}}{{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{4}}−\frac{\mathrm{1}}{{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{4}}\right) \\ $$$$=\frac{\mathrm{32}{x}^{\mathrm{2}} }{\left({x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{4}\right)\left({x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{4}\right)}=\frac{\mathrm{32}{x}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{2}{x}\left(\mathrm{2}{x}+\mathrm{8}\right)}=\frac{\mathrm{8}{x}}{{x}+\mathrm{4}} \\ $$$$\Rightarrow\left(\frac{\mathrm{32}}{{p}}\right)^{\mathrm{2}} =\left[\frac{\mathrm{4}\left({x}+\mathrm{4}\right)}{{x}}\right]^{\mathrm{2}} =\left(\underset{−} {+}\mathrm{4}\sqrt{\mathrm{5}}\right)^{\mathrm{2}} =\mathrm{80} \\ $$
Answered by Rasheed.Sindhi last updated on 09/Jan/24
$${x}−\frac{\mathrm{4}}{{x}}=\mathrm{2}\Rightarrow\begin{array}{|c|}{\frac{\mathrm{4}}{{x}}={x}−\mathrm{2}}\\\hline\end{array}\Rightarrow\begin{array}{|c|}{\frac{\mathrm{2}}{{x}}=\frac{{x}−\mathrm{2}}{\mathrm{2}}}\\\hline\end{array} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\Rightarrow\begin{array}{|c|}{{x}^{\mathrm{2}} =\mathrm{2}{x}+\mathrm{4}}\\\hline\end{array} \\ $$$$\:{p}=\frac{{x}^{\mathrm{2}} }{{x}−\mathrm{2}}−\frac{{x}}{\mathrm{1}+\frac{\mathrm{2}}{{x}}}−\frac{\mathrm{4}}{\mathrm{1}+\frac{\mathrm{4}}{{x}^{\mathrm{2}} }} \\ $$$$\:\:\:=\frac{{x}}{\mathrm{1}−\frac{\mathrm{2}}{{x}}}−\frac{{x}}{\mathrm{1}+\frac{\mathrm{2}}{{x}}}−\frac{\mathrm{4}}{\mathrm{1}+\frac{\mathrm{4}}{{x}}\centerdot\frac{\mathrm{1}}{{x}}} \\ $$$$\:\:=\frac{{x}}{\mathrm{1}−\frac{{x}−\mathrm{2}}{\mathrm{2}}}−\frac{{x}}{\mathrm{1}+\frac{{x}−\mathrm{2}}{\mathrm{2}}}−\frac{\mathrm{4}}{\mathrm{1}+\left({x}−\mathrm{2}\right)\left(\frac{\mathrm{1}}{{x}}\right)} \\ $$$$\:\:=\frac{{x}}{\frac{\mathrm{2}−{x}+\mathrm{2}}{\mathrm{2}}}−\frac{{x}}{\frac{\mathrm{2}+{x}−\mathrm{2}}{\mathrm{2}}}−\frac{\mathrm{4}}{\mathrm{1}+\frac{{x}−\mathrm{2}}{{x}}} \\ $$$$\:\:=\frac{{x}}{\frac{\mathrm{4}−{x}}{\mathrm{2}}}−\frac{{x}}{\frac{{x}}{\mathrm{2}}}−\frac{\mathrm{4}}{\mathrm{1}+\mathrm{1}−\frac{\mathrm{2}}{{x}}} \\ $$$$\:\:=\frac{\mathrm{2}{x}}{\mathrm{4}−{x}}−\mathrm{2}−\frac{\mathrm{4}}{\mathrm{2}−\frac{{x}−\mathrm{2}}{\mathrm{2}}} \\ $$$$\:\:=\frac{\mathrm{2}{x}}{\mathrm{4}−{x}}−\mathrm{2}−\frac{\mathrm{4}}{\frac{\mathrm{6}−{x}}{\mathrm{2}}} \\ $$$$\:\:=\frac{\mathrm{2}{x}}{\mathrm{4}−{x}}−\frac{\mathrm{8}}{\mathrm{6}−{x}}−\mathrm{2} \\ $$$$\:\:\:=\frac{\mathrm{12}{x}−\mathrm{2}{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{32}+\mathrm{8}{x}}{{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{10}{x}+\mathrm{24}}−\mathrm{2} \\ $$$$\:\:=\frac{−\mathrm{2}{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{20}{x}−\mathrm{32}−\mathrm{2}{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{20}{x}−\mathrm{48}}{{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{10}{x}+\mathrm{24}} \\ $$$$\:\:=\frac{−\mathrm{4}{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{40}{x}−\mathrm{96}−\mathrm{80}+\mathrm{96}}{{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{10}{x}+\mathrm{24}}=\frac{−\mathrm{4}\left(\mathrm{2}{x}+\mathrm{4}\right)+\mathrm{40}{x}−\mathrm{80}}{\mathrm{2}{x}+\mathrm{4}−\mathrm{10}{x}+\mathrm{24}} \\ $$$$=\frac{−\mathrm{8}{x}−\mathrm{16}+\mathrm{40}{x}−\mathrm{80}}{−\mathrm{8}{x}+\mathrm{28}} \\ $$$$=\frac{\mathrm{32}{x}−\mathrm{96}}{−\mathrm{8}{x}+\mathrm{28}} \\ $$$$=\frac{\mathrm{8}{x}−\mathrm{24}}{−\mathrm{2}{x}+\mathrm{7}} \\ $$$$\blacktriangleright\left(\frac{\mathrm{32}}{{p}}\right)^{\mathrm{2}} =\frac{\mathrm{32}^{\mathrm{2}} }{{p}^{\mathrm{2}} }=\frac{\mathrm{32}^{\mathrm{2}} }{\frac{\mathrm{64}\left({x}−\mathrm{3}\right)^{\mathrm{2}} }{\left(−\mathrm{2}{x}+\mathrm{7}\right)^{\mathrm{2}} }} \\ $$$$=\frac{\mathrm{32}×\mathrm{32}\left(−\mathrm{2}{x}+\mathrm{7}\right)^{\mathrm{2}} }{\mathrm{64}\left({x}−\mathrm{3}\right)^{\mathrm{2}} }=\frac{\mathrm{16}\left(\mathrm{4}{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{28}{x}+\mathrm{49}\right)}{{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{6}{x}+\mathrm{9}} \\ $$$$=\frac{\mathrm{16}\left\{\mathrm{4}\left(\mathrm{2}{x}+\mathrm{4}\right)−\mathrm{28}{x}+\mathrm{49}\right\}}{\mathrm{2}{x}+\mathrm{4}−\mathrm{6}{x}+\mathrm{9}}=\frac{\mathrm{16}\left(−\mathrm{20}{x}+\mathrm{65}\right)}{−\mathrm{4}{x}+\mathrm{13}}=\frac{\mathrm{16}×\mathrm{5}\cancel{\left(−\mathrm{4}{x}+\mathrm{13}\right)}}{\cancel{−\mathrm{4}{x}+\mathrm{13}}}=\mathrm{80} \\ $$
Commented by mathlove last updated on 10/Jan/24
$${so}\:{good} \\ $$