Tenemos la ecuación
$$- \sqrt{x - 3} + \sqrt{6 x + 1} = \sqrt{3 x + 4}$$
Elevemos las dos partes de la ecuación a la potencia 2
$$\left(- \sqrt{x - 3} + \sqrt{6 x + 1}\right)^{2} = 3 x + 4$$
o
$$1^{2} \left(6 x + 1\right) + \left(- 2 \sqrt{\left(x - 3\right) \left(6 x + 1\right)} + \left(-1\right)^{2} \left(x - 3\right)\right) = 3 x + 4$$
o
$$7 x - 2 \sqrt{6 x^{2} - 17 x - 3} - 2 = 3 x + 4$$
cambiamos:
$$- 2 \sqrt{6 x^{2} - 17 x - 3} = 6 - 4 x$$
Elevemos las dos partes de la ecuación a la potencia 2
$$24 x^{2} - 68 x - 12 = \left(6 - 4 x\right)^{2}$$
$$24 x^{2} - 68 x - 12 = 16 x^{2} - 48 x + 36$$
Transpongamos la parte derecha de la ecuación miembro izquierdo de la ecuación con el signo negativo
$$8 x^{2} - 20 x - 48 = 0$$
Es la ecuación de la forma
a*x^2 + b*x + c = 0
La ecuación cuadrática puede ser resuelta
con la ayuda del discriminante.
Las raíces de la ecuación cuadrática:
$$x_{1} = \frac{\sqrt{D} - b}{2 a}$$
$$x_{2} = \frac{- \sqrt{D} - b}{2 a}$$
donde D = b^2 - 4*a*c es el discriminante.
Como
$$a = 8$$
$$b = -20$$
$$c = -48$$
, entonces
D = b^2 - 4 * a * c =
(-20)^2 - 4 * (8) * (-48) = 1936
Como D > 0 la ecuación tiene dos raíces.
x1 = (-b + sqrt(D)) / (2*a)
x2 = (-b - sqrt(D)) / (2*a)
o
$$x_{1} = 4$$
$$x_{2} = - \frac{3}{2}$$
Como
$$\sqrt{6 x^{2} - 17 x - 3} = 2 x - 3$$
y
$$\sqrt{6 x^{2} - 17 x - 3} \geq 0$$
entonces
$$2 x - 3 \geq 0$$
o
$$\frac{3}{2} \leq x$$
$$x < \infty$$
$$x_{1} = 4$$
comprobamos:
$$x_{1} = 4$$
$$- \sqrt{x_{1} - 3} - \sqrt{3 x_{1} + 4} + \sqrt{6 x_{1} + 1} = 0$$
=
$$- \sqrt{4 + 3 \cdot 4} + \left(- \sqrt{-3 + 4} + \sqrt{1 + 4 \cdot 6}\right) = 0$$
=
0 = 0
- la igualdad
Entonces la respuesta definitiva es:
$$x_{1} = 4$$