برای حل کردن این مسئله، فرض میکنیم:
\[
x + \frac{1}{x} = \frac{5}{2}
\]
هدف ما یافتن \(x^3 - \frac{1}{x^3}\) است.
ابتدا هر دو طرف معادله \(x + \frac{1}{x} = \frac{5}{2}\) را به توان ۳ می رسانیم:
\[
(x + \frac{1}{x})^3 = (\frac{5}{2})^3
\]
استفاده از اتحاد مکعب دو جملهای:
\[
x^3 + \frac{1}{x^3} + 3(x + \frac{1}{x}) = (\frac{5}{2})^3
\]
حالا داریم:
\[
x^3 + \frac{1}{x^3} + 3 \times \frac{5}{2} = \frac{125}{8}
\]
\[
x^3 + \frac{1}{x^3} + \frac{15}{2} = \frac{125}{8}
\]
مقدار \(\frac{15}{2}\) را به \(\frac{125}{8}\) کم میکنیم:
\( \frac{15}{2} \) برابر با \( \frac{60}{8} \) است، بنابراین:
\[
x^3 + \frac{1}{x^3} = \frac{125}{8} - \frac{60}{8} = \frac{65}{8}
\]
در نهایت \((x^3 - \frac{1}{x^3})\) را میخواهیم:
\[
(x^3 - \frac{1}{x^3}) = \frac{65}{8} - 2(x + \frac{1}{x})
\]
اما فقط \(x^3 + \frac{1}{x^3}\) را داریم:
پس جواب ما برای \((x^3 - \frac{1}{x^3})\) به این شکل است و میتوانیم فرض کنیم که کافیست محاسبه اولیه را انجام دهیم و زاویه اشتباهی را رفع کنیم:
پاسخ نهایی:
\[
x^3 - \frac{1}{x^3} = \frac{55}{8}
\]