Find all pairs of distinct real and such that and .
Найдите все пары различных действительных чисел и такие, что и .
Find all pairs of distinct real and such that and .
Найдите все пары различных действительных чисел и такие, что и .
and .
Set , . We have , whence . The case is easy. Assume that ; then . Since , we have . Now,
и .
Для удобства сделаем замену и . Тогда из условия имеем и . Сократив оба равенства на степени двойки, получаем . Поделив второе выражение на первое, получаем ; значит, каждое из чисел и по модулю не превосходит 1.
Если , то , откуда . Аналогично, если , то ; это приводит к двум ответам и .
Пусть теперь ; тогда . Заметим, что значения функции положительны при и отрицательны при . Поскольку , имеем , поэтому числа и имеют одинаковый знак.
С другой стороны,
Если и отрицательны, то правая часть в также отрицательна, что невозможно. Если же и положительны, то все слагаемые в правой части положительны, поэтому она больше, чем ; итак, . С другой стороны, поскольку , имеем . Противоречие.