Exercițiul 85

E.85. Numerele aa și bb satisfac egalitatea: 5aa+b+4ba−b=5.\dfrac{5a}{a+b} + \dfrac{4b}{a-b} = 5. Găsiți toate valorile posibile ale expresiei A=7a−9ba+9b.A=\dfrac{7a-9b}{a+9b}.

Olimpiadă, etapa locală, Maramureș, 2017

Indicația 1: Aducând la același numitor și simplificănd, relația din ipoteză devine: b(9b−a)=0.b(9b-a)=0.

Indicația 2: Tratăm cazurile b=0b=0 și a=9b.a=9b.

Răspuns: A∈{3,7}A \in \{3, 7\}

Soluție:

Simplificăm relația din ipoteză:

5a(a−b)+4b(a+b)(a+b)(a−b)=5\dfrac{5a(a-b) + 4b(a+b)}{(a+b)(a-b)} = 5

5a2−5ab+4ab+4b2=5a2−5b2\cancel{5a^2}-5ab+4ab+4b^2 = \cancel{5a^2} - 5b^2
9b2−ab=09b^2-ab=0
b(9b−a)=0b(9b-a)=0

Caz 1\bold{Caz \space 1}: b=0⇒A=7a−0a+0⇒A=7b=0 \textcolor{red}{\Rightarrow} A=\dfrac{7\cancel{a}-0}{\cancel{a}+0} \textcolor{red}{\Rightarrow} \boxed{A= 7}
Obs: Situația b=0,a=0b=0, a=0 nu convine (nu satisface ipoteza), prin urmare am putut simplifica cu a≠0.a \not= 0.

Caz 2\bold{Caz \space 2}: a=9b⇒A=7⋅9b−9b9b+9b=6⋅9b2⋅9b⇒A=3a=9b \textcolor{red}{\Rightarrow} A=\dfrac{7\cdot 9b-9b}{9b+9b} = \dfrac{6 \cdot \cancel{9b}}{2 \cdot \cancel{9b}} \textcolor{red}{\Rightarrow} \boxed{A= 3}
Obs: Situația b=0b=0 am tratat-o la cazul precedent, prin urmare am putut simplifica cu b≠0.b \not= 0.