Question Number 225323 by hardmath last updated on 21/Oct/25

$$\mathrm{Find}:\:\:\:\left(\frac{\mathrm{3}\:+\:\mathrm{2}\:\sqrt[{\mathrm{4}}]{\mathrm{5}}}{\mathrm{3}\:-\:\mathrm{2}\:\sqrt[{\mathrm{4}}]{\mathrm{5}}}\right)^{\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}}} .\:\:\:\frac{\sqrt[{\mathrm{4}}]{\mathrm{5}}\:-\:\mathrm{1}}{\:\sqrt[{\mathrm{4}}]{\mathrm{5}}\:+\:\mathrm{1}}\:\:=\:? \\ $$
Answered by Raphael254 last updated on 21/Oct/25

$$ \\ $$$$\sqrt[{\mathrm{4}}]{\frac{\mathrm{3}+\mathrm{2}\sqrt[{\mathrm{4}}]{\mathrm{5}}}{\mathrm{3}−\mathrm{2}\sqrt[{\mathrm{4}}]{\mathrm{5}}}}×\sqrt[{\mathrm{4}}]{\frac{\mathrm{6}\sqrt{\mathrm{5}}\:+\:\mathrm{6}\:−\:\mathrm{4}\sqrt[{\mathrm{4}}]{\mathrm{125}}\:−\:\mathrm{4}\sqrt[{\mathrm{4}}]{\mathrm{5}}}{\mathrm{6}\sqrt{\mathrm{5}}\:+\:\mathrm{6}\:+\:\mathrm{4}\sqrt[{\mathrm{4}}]{\mathrm{125}}\:+\:\mathrm{4}\sqrt[{\mathrm{4}}]{\mathrm{5}}}} \\ $$$$ \\ $$$$=\:\sqrt[{\mathrm{4}}]{\frac{\mathrm{18}\sqrt{\mathrm{5}}\:+\:\mathrm{18}\:−\:\cancel{\mathrm{12}\sqrt[{\mathrm{4}}]{\mathrm{125}}}\:−\:\cancel{\mathrm{12}\sqrt[{\mathrm{4}}]{\mathrm{5}}}\:+\:\cancel{\mathrm{12}\sqrt[{\mathrm{4}}]{\mathrm{125}}}\:+\:\cancel{\mathrm{12}\sqrt[{\mathrm{4}}]{\mathrm{5}}}\:−\:\mathrm{8}\sqrt[{\mathrm{4}}]{\mathrm{625}}\:−\:\mathrm{8}\sqrt{\mathrm{5}}}{\mathrm{18}\sqrt{\mathrm{5}}\:+\:\mathrm{18}\:+\:\cancel{\mathrm{12}\sqrt[{\mathrm{4}}]{\mathrm{125}}}\:+\:\cancel{\mathrm{12}\sqrt[{\mathrm{4}}]{\mathrm{5}}}\:−\:\cancel{\mathrm{12}\sqrt[{\mathrm{4}}]{\mathrm{125}}}\:−\:\cancel{\mathrm{12}\sqrt[{\mathrm{4}}]{\mathrm{5}}}\:−\:\mathrm{8}\sqrt[{\mathrm{4}}]{\mathrm{625}}\:−\:\mathrm{8}\sqrt{\mathrm{5}}}} \\ $$$$=\:\sqrt[{\mathrm{4}}]{\frac{\mathrm{18}\sqrt{\mathrm{5}}\:−\:\mathrm{8}\sqrt{\mathrm{5}}\:+\:\mathrm{18}\:−\:\mathrm{8}×\mathrm{5}}{\mathrm{18}\sqrt{\mathrm{5}}\:−\:\mathrm{8}\sqrt{\mathrm{5}}\:+\:\mathrm{18}\:−\:\mathrm{8}×\mathrm{5}}} \\ $$$$=\:\sqrt[{\mathrm{4}}]{\frac{\mathrm{10}\sqrt{\mathrm{5}}\:−\:\mathrm{22}}{\mathrm{10}\sqrt{\mathrm{5}}\:−\:\mathrm{22}}}\:=\:\sqrt[{\mathrm{4}}]{\mathrm{1}}\:=\:\mathrm{1} \\ $$$$ \\ $$$$\left(\sqrt[{\mathrm{4}}]{\mathrm{5}}\:−\:\mathrm{1}\right)^{\mathrm{4}} \:=\:\left(\sqrt{\mathrm{5}}\:−\:\mathrm{2}\sqrt[{\mathrm{4}}]{\mathrm{5}}\:+\:\mathrm{1}\right)\left(\sqrt{\mathrm{5}}\:−\:\mathrm{2}\sqrt[{\mathrm{4}}]{\mathrm{5}}\:+\:\mathrm{1}\right) \\ $$$$=\:\mathrm{5}\:−\:\mathrm{2}\sqrt[{\mathrm{4}}]{\mathrm{125}}\:+\:\sqrt{\mathrm{5}}\:−\:\mathrm{2}\sqrt[{\mathrm{4}}]{\mathrm{125}}\:+\:\mathrm{4}\sqrt{\mathrm{5}}\:−\:\mathrm{2}\sqrt[{\mathrm{4}}]{\mathrm{5}}\:+\:\sqrt{\mathrm{5}}\:−\:\mathrm{2}\sqrt[{\mathrm{4}}]{\mathrm{5}}\:+\:\mathrm{1} \\ $$$$=\:−\mathrm{4}\sqrt[{\mathrm{4}}]{\mathrm{125}}\:−\:\mathrm{4}\sqrt[{\mathrm{4}}]{\mathrm{5}}\:+\:\mathrm{6}\sqrt{\mathrm{5}}\:+\:\mathrm{6} \\ $$$$ \\ $$$$\left(\sqrt[{\mathrm{4}}]{\mathrm{5}}\:+\:\mathrm{1}\right)^{\mathrm{4}} \:=\:\left(\sqrt{\mathrm{5}}\:+\:\mathrm{2}\sqrt[{\mathrm{4}}]{\mathrm{5}}\:+\:\mathrm{1}\right)\left(\sqrt{\mathrm{5}}\:+\:\mathrm{2}\sqrt[{\mathrm{4}}]{\mathrm{5}}\:+\:\mathrm{1}\right) \\ $$$$=\:\mathrm{5}\:+\:\mathrm{2}\sqrt[{\mathrm{4}}]{\mathrm{125}}\:+\:\sqrt{\mathrm{5}}\:+\:\mathrm{2}\sqrt[{\mathrm{4}}]{\mathrm{125}}\:+\:\mathrm{4}\sqrt{\mathrm{5}}\:+\:\mathrm{2}\sqrt[{\mathrm{4}}]{\mathrm{5}}\:+\:\sqrt{\mathrm{5}}\:+\:\mathrm{2}\sqrt[{\mathrm{4}}]{\mathrm{5}}\:+\:\mathrm{1} \\ $$$$=\:\mathrm{4}\sqrt[{\mathrm{4}}]{\mathrm{125}}\:+\:\mathrm{4}\sqrt[{\mathrm{4}}]{\mathrm{5}}\:+\:\mathrm{6}\sqrt{\mathrm{5}}\:+\:\mathrm{6} \\ $$