Si [matemática] a [/ matemática] y [matemática] b [/ matemática] son ​​números positivos distintos, ¿cómo puedo resolver para [matemática] x [/ matemática] y [matemática] y [/ matemática]: [matemática] x ^ 4-y ^ 4 = ax-by, x ^ 2-y ^ 2 = \ sqrt [3] {a ^ 2-b ^ 2} [/ math]?

Partimos de una aplicación de diferencia de dos cuadrados:

[matemáticas] x ^ 4-y ^ 4 = (x ^ 2-y ^ 2) (x ^ 2 + y ^ 2). [/ matemáticas]

Así

[matemáticas] x ^ 2 + y ^ 2 = \ dfrac {x ^ 4-y ^ 4} {x ^ 2-y ^ 2} [/ matemáticas]

[matemáticas] x ^ 2 + y ^ 2 = (a ^ 2-b ^ 2) ^ {- 1/3} (ax-by). [/ matemáticas]

Recordar

[matemáticas] x ^ 2-y ^ 2 = (a ^ 2-b ^ 2) ^ {1/3}. [/ matemáticas]

Sea [math] r = (a ^ 2-b ^ 2) ^ {1/3}, p = a / r, q = -b / r. [/ Math] Tenemos:

[matemáticas] x ^ 2 + y ^ 2 = px + qy. \ tag {1} [/ matemáticas]

[matemáticas] x ^ 2-y ^ 2 = r. \ tag {2} [/ matemáticas]

Sumando [math] (1) [/ math] y [math] (2) [/ math], obtenemos

[matemáticas] 2x ^ 2 = px + qy + r. \ tag {3} [/ matemáticas]

Restando [matemáticas] (2) [/ matemáticas] de [matemáticas] (1) [/ matemáticas], obtenemos

[matemáticas] 2y ^ 2 = px + qy-r. \ tag {4} [/ matemáticas]

Multiplicando [matemáticas] (3) [/ matemáticas] y [matemáticas] (4) [/ matemáticas], obtenemos

[matemáticas] 4x ^ 2y ^ 2 = (px + qy + r) (px + qy-r) [/ matemáticas]

[matemáticas] 2xy = \ pm \ sqrt {(px + qy + r) (px + qy-r)}. \ tag {5} [/ math]

De [matemáticas] (3) [/ matemáticas], [matemáticas] (4) [/ matemáticas] y [matemáticas] (5) [/ matemáticas]:

[matemáticas] x ^ 2 + 2xy + y ^ 2 = \ frac {1} {2} (px + qy + r) \ pm \ sqrt {(px + qy + r) (px + qy-r)} + ​​\ frac {1} {2} (px + qy-2) [/ math]

[matemáticas] x ^ 2 + 2xy + y ^ 2 = px + qy \ pm \ sqrt {(px + qy + r) (px + qy-r)} [/ math]

[matemáticas] x + y = \ pm \ sqrt {px + qy \ pm \ sqrt {(px + qy + r) (px + qy-r)}}. \ tag {6} [/ math]

similar

[matemáticas] xy = \ pm \ sqrt {px + qy \ mp \ sqrt {(px + qy + r) (px + qy-r)}}. \ tag {7} [/ math]

Luego se obtiene [matemática] x [/ matemática] sumando [matemática] (6) [/ matemática] y [matemática] (7) [/ matemática] y obtiene [matemática] y [/ matemática] restando [matemática] ( 6) [/ matemáticas] y [matemáticas] (7) [/ matemáticas]. Dejaré eso, y el reemplazo posterior de [matemáticas] p, q, r [/ matemáticas] con sus expresiones apropiadas en términos de [matemáticas] a [/ matemáticas] y [matemáticas] b [/ matemáticas], hasta tú.