Pregunta
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\( x=3+2 \sqrt{2} \), find the value of \( \left(x^{2}+\frac{1}{x^{2}}\right) \)

Ask by Ayala Welch. in Saudi Arabia
Feb 26,2025

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

Respuesta verificada por el tutor

Responder

The value of \( \left(x^{2}+\frac{1}{x^{2}}\right) \) is 34.

Solución

Substitute \( x=3+2\sqrt{2} \) into the expression \( x^{2}+\frac{1}{x^{2}} \). Evaluate the expression by following steps: - step0: Evaluate: \(x^{2}+\frac{1}{x^{2}}\) - step1: Substitute: \(\left(3+2\sqrt{2}\right)^{2}+\frac{1}{\left(3+2\sqrt{2}\right)^{2}}\) - step2: Evaluate the power: \(17+12\sqrt{2}+\frac{1}{\left(3+2\sqrt{2}\right)^{2}}\) - step3: Evaluate the power: \(17+12\sqrt{2}+\frac{1}{17+12\sqrt{2}}\) - step4: Calculate: \(17+12\sqrt{2}+17-12\sqrt{2}\) - step5: Add the numbers: \(34\) The value of \( \left(x^{2}+\frac{1}{x^{2}}\right) \) when \( x=3+2\sqrt{2} \) is 34.

Respondido por UpStudy AI y revisado por un tutor profesional

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The Deep Dive

To find the value of \( \left(x^{2} + \frac{1}{x^{2}}\right) \) where \( x = 3 + 2\sqrt{2} \), we can follow these steps: First, calculate \( x^2 \): \[ x^2 = (3 + 2\sqrt{2})^2 = 3^2 + 2 \cdot 3 \cdot 2\sqrt{2} + (2\sqrt{2})^2 \] \[ = 9 + 12\sqrt{2} + 8 = 17 + 12\sqrt{2} \] Next, find \( \frac{1}{x} \): To find \( \frac{1}{x} \), we can multiply the numerator and denominator by the conjugate: \[ \frac{1}{x} = \frac{1}{3 + 2\sqrt{2}} \cdot \frac{3 - 2\sqrt{2}}{3 - 2\sqrt{2}} = \frac{3 - 2\sqrt{2}}{(3 + 2\sqrt{2})(3 - 2\sqrt{2})} \] Calculating the denominator: \[ (3 + 2\sqrt{2})(3 - 2\sqrt{2}) = 9 - 8 = 1 \] So, \( \frac{1}{x} = 3 - 2\sqrt{2} \). Now we find \( \frac{1}{x^2} \): \[ \frac{1}{x^2} = (3 - 2\sqrt{2})^2 = 3^2 - 2 \cdot 3 \cdot 2\sqrt{2} + (2\sqrt{2})^2 \] \[ = 9 - 12\sqrt{2} + 8 = 17 - 12\sqrt{2} \] Now, we can calculate \( x^2 + \frac{1}{x^2} \): \[ x^2 + \frac{1}{x^2} = (17 + 12\sqrt{2}) + (17 - 12\sqrt{2}) = 34 \] Thus, the value of \( \left(x^{2} + \frac{1}{x^{2}}\right) \) is \[ \boxed{34} \]

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