Если изображения двух точечных источников находятся в одной и той же точке, то один из источников находится за фокусом, а другой – перед фокусом линзы. Первое изображение будет действительным, а второе – мнимым. Расстояние от первого источника до линзы см, поэтому расстояние от второго источника до линзы см < d. Следовательно, именно второй источник находится между линзой и её фокусом, и его изображение будет мнимым. Запишем формулу тонкой линзы для первого источника:

где – расстояние от линзы до предмета, – расстояние от линзы до изображения, – фокусное расстояние линзы.
Аналогично для второго случая

Приравняв два последних уравнения

Отсюда

Подставим числа из условия