Question

A father's age is 10 more than 2 times his son's age. The sum of the squares of their ages is 4 more than 3 times the product of their ages. What are their ages?

Answer 1

$\bigstar\boxed{\large\bf\red{\leadsto Age_{(father)}= 42\:yrs}}$

$\bigstar\boxed{\large\bf\red{\leadsto Age_{(son)}=16\:yrs}}$

__________________________________________

$\large\bf{\underline{According\:to\: situation\:one:}}$

• ➜ A father's age is 10 more than his son's age

➠ Let the age of son be x and the age of father be y

❒ Therefore :

‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎$\bf{⟼2x+10= y}$ ⸻ (1)

$\large\bf{\underline{According\:to\: situation\:two:}}$

• ➜ The sum of the squares of their ages is 4 more than 3 times the product of their ages

‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎$\bf{⟼x^2 +y^2 = 4+3(x\times y)}$

‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎

➠ Substituting the value of y from equation (1)

‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎$\bf{⟹x^2 + (2x+10)^2 = 4+3(x\times ( 2x +10)}$

❒ Using identity :

$\boxed{\arge\tt\pink{(a+b)^2 = a^2 + b^2 +2ab}}$

‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎

‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎$\bf{⟹x^2 + (2x)^2 +(10)^2 +2\times 2x\times 10 = 4+3(2x^2 +10x)}$

‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎

‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎$\bf{⟹x^2 + 4x^2 +100+40x = 4+6x^2 +30x }$

‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎

‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎$\bf{⟹5x^2 -6x^2 +40x -30x +100 -4 =0}$

‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎

‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎$\bf{⟹-x^2 +10x +96 =0}$

‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎

$\large\bf{\underline{By\: splitting\: middle\:term:}}$

‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎$\bf{⟹-x^2 +16x -6x +96 }$

‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎

‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎$\bf{⟹-x(x-16)-6(x-96)}$

‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎

‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎$\bf{⟹(x-16)(-x-6)}$

‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎

➠ x- 16 =0

➜ x = 16

➠ -x-6 = 0

➜ x = -6

❒ Age cannot be negative, hence we take the value of x as 16

$\large\bf{\underline{Therefore:}}$

• ➜ Age of son (x) = 16 yrs
• ➜ Age of father (y) = 2x +10

‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎➜ y = (2 × 16 )+ 10

‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎➜ y = 32 + 10

‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎‎‎ ‎ ‎➜ y = 42 yrs

Answer 2

Answer:

10×2=20

3×4=12

20-12=8