¿Por qué al resolver ecuaciones radicales, a veces obtenemos soluciones extrañas?

Porque estás usando una implicación irreversible.

En algún lugar del proceso de solución, “cuadras ambos lados” de la ecuación. Estás confiando en el siguiente hecho:

[matemáticas] x = y \; \ Flecha derecha \; x ^ 2 = y ^ 2 [/ matemáticas]

El resto del proceso de solución resuelve esa segunda ecuación, a pesar de que realmente queremos soluciones a la primera.

Si cada paso en el camino fueran declaraciones de “si-y-solo-si”, eso sería lo suficientemente bueno. Pero no lo son. En particular,

[matemáticas] x = y \; \ not \ Leftarrow \; x ^ 2 = y ^ 2 [/ matemáticas].

Por lo tanto, solo porque [math] x = x_0 [/ math] es una solución para [math] x ^ 2 = y ^ 2 [/ math] no significa que sea una solución para [math] x = y [/ math ]

Tomemos un ejemplo trivial: [math] \ sqrt {x} = -1 [/ math]. Por inspección, no hay soluciones. Pero al cuadrar ambos lados obtenemos que [matemáticas] x = 1 [/ matemáticas], obviamente no es una solución a la ecuación original. Sería correcto si no fuera por un signo negativo en alguna parte, y eso es lo mismo que casi siempre sucede con ecuaciones radicales.

Considere el ejemplo más simple posible. x = 1 es una ecuación con una solución …

x = 1. Si cuadras ambos lados obtienes x ^ 2 = 1, que tiene las dos soluciones,

x = 1, -1. La razón detrás de esto es que la cuadratura a ambos lados de la ecuación no da como resultado una ecuación equivalente.

Esto se debe a que en algún lugar del proceso, para facilitar la lectura, transforma su ecuación utilizando funciones u operaciones no inyectivas (como la cuadrícula) y, como resultado, encuentra soluciones a la ecuación final que pueden no ser soluciones a la original.