Maths Olympiad Prep

Library / /6 of 61

Algebra Difficulty 4.9 AIME Prove it Ukraine

Solve the equation x+1x+1=x+3xx2x + \sqrt{1-x} + 1 = \sqrt{x} + 3\sqrt{x - x^2}.

Solution

Областю допустимих значень рівняння є відрізок [0;1][0; 1]. Запишемо рівняння у вигляді
(x)2+1x+(x)2+(1x)2x3x1x=0. (\sqrt{x})^2 + \sqrt{1-x} + (\sqrt{x})^2 + (\sqrt{1-x})^2 - \sqrt{x} - 3\sqrt{x}\sqrt{1-x} = 0.
Розкладаючи ліву частину рівняння на множники, одержуємо:
(x1x)(2x1x1)=0. (\sqrt{x} - \sqrt{1-x})(2\sqrt{x} - \sqrt{1-x} - 1) = 0.
Залишається розв'язати стандартними методами рівняння
x1x=0,2x=1x+1. \sqrt{x} - \sqrt{1-x} = 0, \quad 2\sqrt{x} = \sqrt{1-x} + 1.

Want a route through all this instead of an archive? The track puts 2,000 problems in a working order, from AMC 10 level to the IMO shortlist.

Source: MathNet, licensed CC-BY-4.0. Statement and solution reproduced as published; topic and difficulty added by this site.