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Hemmes mathematische Rätsel: Welche Zahlen sind gesucht?

Viele verschiedene Ziffern

Welche reellen Zahlen sind Lösungen der Gleichung \( √(1+√(1+x)) =∛x? \)

Mit der Abkürzung u = ∛x und dadurch mit x = u3 erhält man √(1 + √(1 + u3)) = u. Quadriert man beide Seiten der Gleichung, wird daraus 1 + √(1 + u3) = u2, was man zu √(1 + u3) = u2 – 1 oder √(1 + u3) = (u + 1)(u – 1) umformen kann. Ein erneutes Quadrieren macht daraus 1 + u3 = (u + 1)2(u – 1)2. Die linke Seite der Gleichung lässt sich in ein Produkt umformen, und man erhält (u + 1)(u2u + 1) = (u + 1)2(u – 1)2 oder (u + 1)(u2u + 1) – (u + 1)2(u – 1)2 = 0. Diese Gleichung kann man umformen zu (u + 1)((u2u + 1) – (u + 1)(u – 1)2) = (u + 1)((u2u + 1) – (u3u2u + 1)) = (u + 1)(2 – u)u2 = 0. Die Gleichung ist erfüllt, wenn einer der drei Faktoren vor dem letzten Gleichheitszeichen 0 ist. Sie hat also die Lösungen u = –1, u = 2 und u = 0. Da x = u3 ist, erhält man x = –1, x = 8 und x = 0. Eine Probe mit der Ausgangsgleichung ergibt nur x = 8 als gültige Lösung.

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