Question Number 221544 by gregori last updated on 07/Jun/25

$$\:\:\sqrt[{{x}+\mathrm{1}}]{{x}−\mathrm{1}}\:=\:\sqrt[{{x}−\mathrm{1}}]{{x}+\mathrm{1}}\:,\:{x}\:{real}\: \\ $$
Answered by mr W last updated on 07/Jun/25

$${at}\:{first}\:{let}'{s}\:{have}\:{a}\:{look}\:{at}\:{the} \\ $$$${function}\:{f}\left({x}\right)={x}\mathrm{ln}\:{x}. \\ $$$${f}'\left({x}\right)=\mathrm{ln}\:{x}+\mathrm{1}=\mathrm{0}\:\Rightarrow{x}=\frac{\mathrm{1}}{{e}} \\ $$$${for}\:\mathrm{0}<{x}<\frac{\mathrm{1}}{{e}}\:{f}\left({x}\right)\:{is}\:{decreasing}, \\ $$$${for}\:\frac{\mathrm{1}}{{e}}<{x}\:\:{f}\left({x}\right)\:{is}\:{increasing}. \\ $$$${the}\:{graph}\:{of}\:{f}\left({x}\right)={x}\mathrm{ln}\:\left({x}\right)\:{see} \\ $$$${diagram}\:{below}. \\ $$$$\left({x}−\mathrm{1}\right)^{\frac{\mathrm{1}}{{x}+\mathrm{1}}} =\left({x}+\mathrm{1}\right)^{\frac{\mathrm{1}}{{x}−\mathrm{1}}} \\ $$$$\left({x}−\mathrm{1}\right)\mathrm{ln}\:\left({x}−\mathrm{1}\right)=\left({x}+\mathrm{1}\right)\mathrm{ln}\:\left({x}+\mathrm{1}\right) \\ $$$$\Rightarrow{f}\left({x}−\mathrm{1}\right)={f}\left({x}+\mathrm{1}\right) \\ $$$${if}\:{this}\:{has}\:{a}\:{real}\:{root},\:{then} \\ $$$$\mathrm{0}<{x}_{\mathrm{1}} ={x}−\mathrm{1}<\frac{\mathrm{1}}{{e}}\:\Rightarrow\mathrm{1}<{x}<\mathrm{1}+\frac{\mathrm{1}}{{e}}\:\:…\left({i}\right) \\ $$$$\frac{\mathrm{1}}{{e}}<{x}_{\mathrm{2}} ={x}+\mathrm{1}<\mathrm{1}\:\Rightarrow−\mathrm{1}+\frac{\mathrm{1}}{{e}}<{x}<\mathrm{0}\:\:\:…\left({ii}\right) \\ $$$$\left({i}\right)\:{and}\:\left({ii}\right)\:{are}\:{contridiction},\:{that} \\ $$$${means}\:{f}\left({x}−\mathrm{1}\right)={f}\left({x}+\mathrm{1}\right)\:{has}\:{no} \\ $$$${real}\:{root},\:{i}.{e}. \\ $$$$\sqrt[{{x}+\mathrm{1}}]{{x}−\mathrm{1}}=\sqrt[{{x}−\mathrm{1}}]{{x}+\mathrm{1}}\:{has}\:{no}\:{real}\:{solution}. \\ $$
Commented by mr W last updated on 07/Jun/25

Commented by Frix last updated on 07/Jun/25

$$\mathrm{I}\:\mathrm{think}\:\mathrm{there}'\mathrm{s}\:\mathrm{no}\:\mathrm{solution}\:\in\mathbb{C} \\ $$