Question Number 217730 by ArshadS last updated on 19/Mar/25

$${x}+\frac{\mathrm{1}}{{x}}=\mathrm{3}\:;\:{x}^{\mathrm{5}} +\frac{\mathrm{1}}{{x}^{\mathrm{5}} }=? \\ $$
Answered by Wuji last updated on 19/Mar/25

$${let}\:{S}_{{n}} ={x}^{{n}} +\frac{\mathrm{1}}{{x}^{{n}} } \\ $$$${S}_{\mathrm{1}} ={x}+\frac{\mathrm{1}}{{x}}=\mathrm{3} \\ $$$${S}_{\mathrm{2}} =\left({x}+\frac{\mathrm{1}}{{x}}\right)^{\mathrm{2}} −\mathrm{2}\:\:\Rightarrow{S}_{\mathrm{2}} =\mathrm{3}^{\mathrm{2}} −\mathrm{2}=\mathrm{7} \\ $$$${S}_{\mathrm{3}} =\left({x}+\frac{\mathrm{1}}{{x}}\right){S}_{\mathrm{2}} −{S}_{\mathrm{1}} \:\Rightarrow{S}_{\mathrm{3}} =\mathrm{3}×\mathrm{7}−\mathrm{3}=\mathrm{18} \\ $$$${S}_{\mathrm{4}} =\left({x}+\frac{\mathrm{1}}{{x}}\right){S}_{\mathrm{3}} −{S}_{\mathrm{2}} \:\Rightarrow{S}_{\mathrm{4}} =\mathrm{3}×\mathrm{18}−\mathrm{7}=\mathrm{47} \\ $$$${S}_{\mathrm{5}} =\left({x}+\frac{\mathrm{1}}{{x}}\right){S}_{\mathrm{4}} −{S}_{\mathrm{3}} \:\Rightarrow{S}_{\mathrm{5}} =\mathrm{3}×\mathrm{47}−\mathrm{18}=\mathrm{123} \\ $$$${S}_{\mathrm{5}} ={x}^{\mathrm{5}} +\frac{\mathrm{1}}{{x}^{\mathrm{5}} }=\mathrm{123} \\ $$
Commented by ArshadS last updated on 22/Mar/25

$${Thanks}\:{sir}! \\ $$
Answered by Rasheed.Sindhi last updated on 19/Mar/25

$${x}+\frac{\mathrm{1}}{{x}}=\mathrm{3}\:;\:{x}^{\mathrm{5}} +\frac{\mathrm{1}}{{x}^{\mathrm{5}} }=? \\ $$$${x}+\frac{\mathrm{1}}{{x}}=\mathrm{3}\Rightarrow{x}^{\mathrm{2}} =\mathrm{3}{x}−\mathrm{1} \\ $$$$\:\:\Rightarrow{x}^{\mathrm{4}} =\mathrm{9}{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{6}{x}+\mathrm{1} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:=\mathrm{9}\left(\mathrm{3}{x}−\mathrm{1}\right)−\mathrm{6}{x}+\mathrm{1} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:=\mathrm{21}{x}−\mathrm{8} \\ $$$$\Rightarrow\begin{array}{|c|}{{x}^{\mathrm{5}} }\\\hline\end{array}=\mathrm{21}{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{8}{x}=\mathrm{21}\left(\mathrm{3}{x}−\mathrm{1}\right)−\mathrm{8}{x} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:=\mathrm{55}{x}−\mathrm{21} \\ $$$$\: \\ $$$$\frac{\mathrm{1}}{{x}}=\mathrm{3}−{x} \\ $$$$\frac{\mathrm{1}}{{x}^{\mathrm{2}} }=\left(\mathrm{3}−{x}\right)^{\mathrm{2}} ={x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{6}{x}+\mathrm{9} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:=\left(\mathrm{3}{x}−\mathrm{1}\right)−\mathrm{6}{x}+\mathrm{9}=−\mathrm{3}{x}+\mathrm{8} \\ $$$$\frac{\mathrm{1}}{{x}^{\mathrm{4}} }=\left(−\mathrm{3}{x}+\mathrm{8}\right)^{\mathrm{2}} =\mathrm{9}{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{48}{x}+\mathrm{64} \\ $$$$\:\:\:\:\:=\mathrm{9}\left(\mathrm{3}{x}−\mathrm{1}\right)−\mathrm{48}{x}+\mathrm{64} \\ $$$$\:\:\:\:=\mathrm{27}{x}−\mathrm{9}−\mathrm{48}{x}+\mathrm{64} \\ $$$$\:\:\:\:\:=−\mathrm{21}{x}+\mathrm{55} \\ $$$$\begin{array}{|c|}{\frac{\mathrm{1}}{{x}^{\mathrm{5}} }}\\\hline\end{array}=−\mathrm{21}+\mathrm{55}\left(\frac{\mathrm{1}}{{x}}\right)=−\mathrm{21}+\mathrm{55}\left(\mathrm{3}−{x}\right) \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:=−\mathrm{21}+\mathrm{165}−\mathrm{55}{x}=−\mathrm{55}{x}+\mathrm{144} \\ $$$$\: \\ $$$$\begin{array}{|c|}{{x}^{\mathrm{5}} +\frac{\mathrm{1}}{{x}^{\mathrm{5}} }}\\\hline\end{array}=\left(\mathrm{55}{x}−\mathrm{21}\right)+\left(−\mathrm{55}{x}+\mathrm{144}\right) \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:=\mathrm{123} \\ $$
Commented by ArshadS last updated on 22/Mar/25

$${Thanks}\:{sir}! \\ $$
Answered by Ghisom last updated on 20/Mar/25

$${x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{3}{x}+\mathrm{1}=\mathrm{0} \\ $$$$ \\ $$$${x}^{\mathrm{2}} =\mathrm{3}{x}−\mathrm{1} \\ $$$${x}^{\mathrm{5}} ={x}\left({x}^{\mathrm{2}} \right)^{\mathrm{2}} ={x}\left(\mathrm{3}{x}−\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} ={x}\left(\mathrm{9}{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{6}{x}+\mathrm{1}\right)= \\ $$$$={x}\left(\mathrm{9}\left(\mathrm{3}{x}−\mathrm{1}\right)−\mathrm{6}{x}+\mathrm{1}\right)={x}\left(\mathrm{21}{x}−\mathrm{8}\right)= \\ $$$$=\mathrm{21}{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{8}{x}=\mathrm{21}\left(\mathrm{3}{x}−\mathrm{1}\right)−\mathrm{8}{x}=\mathrm{55}{x}−\mathrm{21} \\ $$$$ \\ $$$$\frac{\mathrm{1}}{{x}^{\mathrm{5}} }=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{55}{x}−\mathrm{21}}=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{55}\left(\mathrm{3}−\frac{\mathrm{1}}{{x}}\right)−\mathrm{21}}=\frac{{x}}{\mathrm{144}{x}−\mathrm{55}} \\ $$$$ \\ $$$$\mathrm{55}{x}−\mathrm{21}+\frac{{x}}{\mathrm{144}{x}−\mathrm{55}}= \\ $$$$=\frac{\left(\mathrm{55}{x}−\mathrm{21}\right)\left(\mathrm{144}{x}−\mathrm{55}\right)+{x}}{\mathrm{144}{x}−\mathrm{55}}= \\ $$$$=\frac{\mathrm{7920}{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{6048}{x}+\mathrm{1155}}{\mathrm{144}{x}−\mathrm{55}}= \\ $$$$=\frac{\mathrm{7920}\left(\mathrm{3}{x}−\mathrm{1}\right)−\mathrm{6048}{x}+\mathrm{1155}}{\mathrm{144}{x}−\mathrm{55}}= \\ $$$$=\frac{\mathrm{17712}{x}−\mathrm{6765}}{\mathrm{144}{x}−\mathrm{55}}=\mathrm{123} \\ $$
Commented by ArshadS last updated on 22/Mar/25

$${Thanks}\:{sir}! \\ $$