Cómo mostrar que la ecuación [matemáticas] \ sqrt {x + 3-4 \ sqrt {x-1}} + \ sqrt {x + 8-6 \ sqrt {x-1}} = 1 [/ matemáticas] tiene infinitamente muchas raíces reales

Tenemos la ecuación:

[matemáticas] \ sqrt {x + 3-4 \ sqrt {x-1}} + \ sqrt {x + 8-6 \ sqrt {x-1}} = 1 [/ matemáticas]

[matemática] \ Rightarrow \ sqrt {x-1 + 4 -4 \ sqrt {x-1}} + \ sqrt {x-1 + 9-6 \ sqrt {x-1}} = 1 [/ math]

[matemáticas] \ Rightarrow \ sqrt {\ left (\ sqrt {x-1} \ right) ^ {2} + 2 ^ {2} -2 \ times2 \ times \ sqrt {x-1}} + \ sqrt {\ left (\ sqrt {x-1} \ right) ^ {2} + 3 ^ {2} -2 \ times3 \ times \ sqrt {x-1}} = 1 [/ math]

[matemáticas] \ Rightarrow \ sqrt {\ left (\ sqrt {x-1} -2 \ right) ^ {2}} + \ sqrt {\ left (\ sqrt {x-1} -3 \ right) ^ {2 }} = 1 [/ matemáticas]

Ahora, [matemáticas] \ sqrt {t ^ {2}} = \ mid t \ mid [/ math]

Entonces se simplifica a:

[matemáticas] \ mid \ sqrt {x-1} -2 \ mid + \ mid \ sqrt {x-1} -3 \ mid = 1 [/ matemáticas]

Llamemos a eso [math] \ sqrt {x-1} [/ math] como [math] m [/ math].

Entonces tenemos: [matemática] \ mid m -2 \ mid + \ mid m -3 \ mid = 1 [/ math]

El LHS [matemáticas] \ mid m -2 \ mid + \ mid m -3 \ mid [/ math] significa: [matemática] \ begin {cases} 5-2m & m \ leq2 \\ 1 & 2 3 \ end {casos} [/ matemática]

Esto se está equiparando a 1,

El LHS es siempre 1 para [matemáticas] 2 <m \ leq3 [/ matemáticas]

Para los valores infinitos de m entre 2 y 3, esto es cierto.

Estos m corresponden a x entre 5 y 10.

Entonces esa ecuación tiene infinitas raíces reales.

Sustituyendo [matemáticas] x-1 = y ^ 2 [/ matemáticas] obtenemos [matemáticas] \ sqrt {y ^ 2–4y + 4} + \ sqrt {y ^ 2–6y + 9} = 1 [/ matemáticas]

[matemáticas] | y-2 | + | y-3 | = 1 [/ matemáticas]

Para y <2 y-2 e y-3, ambos son negativos. Entonces [matemáticas] 2-y + 3-y = 1 \ implica y = 2 [/ matemáticas]

Para [matemática] 2

Para [matemática] y> 5 [/ matemática] es decir [matemática] x> 10 y-2 + y-3 = 1 [/ matemática] es decir [matemática] y = 3 [/ matemática] & x = 10

En la región media 5