1954 AMC 12 Problema 14

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14.

Al simplificar, 1+(x412x2)2\sqrt{1+\left(\dfrac{x^4-1}{2x^2}\right)^2} es igual a:

When simplified 1+(x412x2)2\sqrt{1+\left(\dfrac{x^4-1}{2x^2}\right)^2} equals:

x4+2x212x2\dfrac{x^4+2x^2-1}{2x^2}

x412x2\dfrac{x^4-1}{2x^2}

x2+12\dfrac{\sqrt{x^2+1}}2

x22\dfrac{x^2}{\sqrt2}

x22+12x2\dfrac{x^2}{2}+\dfrac1{2x^2}

Respuesta: E
Conceptos:radicalcuadrado perfectomanipulación algebraica
Nivel de dificultad: 1740
Pista pequeña:

Escribe 11 con denominador 4x44x^4

Put 11 over the denominator 4x44x^4

Pista grande:

El numerador se convierte en 4x4+(x41)2=(x4+1)24x^4+(x^4-1)^2=(x^4+1)^2

The numerator becomes 4x4+(x41)2=(x4+1)24x^4+(x^4-1)^2=(x^4+1)^2

Solución:

Para x0,x\ne0, 1+(x412x2)2=4x4+(x41)24x4=(x4+1)24x4. \begin{aligned} &1+\left(\frac{x^4-1}{2x^2}\right)^2\\ &\quad=\frac{4x^4+(x^4-1)^2}{4x^4}\\ &\quad=\frac{(x^4+1)^2}{4x^4}. \end{aligned} Como x2>0,x^2\gt0, su raíz cuadrada es x4+12x2=x22+12x2. \frac{x^4+1}{2x^2} =\frac{x^2}{2}+\frac1{2x^2}.

Por lo tanto, la respuesta correcta es E.

For x0,x\ne0, 1+(x412x2)2=4x4+(x41)24x4=(x4+1)24x4. \begin{aligned} &1+\left(\frac{x^4-1}{2x^2}\right)^2\\ &\quad=\frac{4x^4+(x^4-1)^2}{4x^4}\\ &\quad=\frac{(x^4+1)^2}{4x^4}. \end{aligned} Because x2>0,x^2\gt0, its square root is x4+12x2=x22+12x2. \frac{x^4+1}{2x^2} =\frac{x^2}{2}+\frac1{2x^2}.

Thus, the correct answer is E.

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