HARVARD-MIT MATHEMATICS TOURNAMENT - CONSEGUE RESOLVER?

Hoje iremos resolver uma questão dos desafios semanais do HARVARD-MIT MATHEMATICS TOURNAMENT. Aparentemente, uma questão complexa e intimidadora, mas que com uma simples mudança de variáveis torna-se uma equação aritmética extremamente elegante! Diz aí nos comentários: você resolveria da mesma forma?