Решений бесконечно много. Если точно, то весь континуум [12; 15].
Доказательство.
Возьмём произвольную точку z ∈ [12; 15] и составим систему уравнений:
4√x + 5√y = z
√x + √y = 3
Решим систему методом вычитания:
√y = z - 12
y = (z - 12)²
√x = 3 - √y = 15 - z
x = (15 - z)²
(обращаем внимание, что под знаком квадрата - неотрицательные числа ввиду принадлежности z интервалу, поэтому именно такими будут выражения после извлечения корня)
Проверим подстановкой в систему:
4√(15 - z)² + 5√(z - 12)² = z
√(15 - z)² + √(z - 12)² = 3
4 · (15 - z) + 5 · (z - 12) = 60 - 4z + 5z - 60 = z
15 - z + z - 12 = 3
Равенства выполняются.
Если же z находится за пределами интервала [12, 15], то одно из выражений при извлечении корня поменяет знак, и равенства перестанут выполняться. Поэтому:
4√x + 5√y ∈ [12; 15]
Можно также сказать, что значение выражения монотонно возрастает при уменьшении x и увеличении y. Предельные случаи:
12 при x = 9, y = 0
15 при x = 0, y = 9