Ukážte, že rovnice px ^ 2 + qx + r = 0 a qx ^ 2 + rx + p = 0 bude mít společný kořen, pokud p + q + r = 0 nebo p = q = r?

Ukážte, že rovnice px ^ 2 + qx + r = 0 a qx ^ 2 + rx + p = 0 bude mít společný kořen, pokud p + q + r = 0 nebo p = q = r?
Anonim

Odpovědět:

Viz vysvětlení …

Vysvětlení:

Li # p = q = r # pak:

# px ^ 2 + qx + r = qx ^ 2 + rx + p #

Takže všechny nuly, které mají, budou společné.

Tyto podmínky nejsou nutné.

Například, pokud # p = 0 #, #q! = 0 # a #r! = 0 # pak:

# px ^ 2 + qx + r = 0 # má kořen # x = -r / q #

# qx ^ 2 + rx + p = 0 # má kořeny # x = -r / q # a # x = 0 #

Takže obě rovnice mají společný kořen, ale #p! = q # a nevyžadujeme # p + q + r = 0 #.

Odpovědět:

Viz níže.

Vysvětlení:

Tak jako # px ^ 2 + qx + r = 0 # a # qx ^ 2 + rx + p = 0 # mají společný kořen, ať je tento kořen # alpha #. Pak

# palpha ^ 2 + qalpha + r = 0 # a # qalpha ^ 2 + ralpha + p = 0 #

a tudíž # alpha ^ 2 / (pq-r ^ 2) = alfa / (qr-p ^ 2) = 1 / (pr-q ^ 2) #

a # alpha = (qr-p ^ 2) / (pr-q ^ 2) # a # alpha ^ 2 = (pq-r ^ 2) / (pr-q ^ 2) #

tj. # (qr-p ^ 2) ^ 2 / (pr-q ^ 2) ^ 2 = (pq-r ^ 2) / (pr-q ^ 2) #

nebo # (qr-p ^ 2) ^ 2 = (pq-r ^ 2) (pr-q ^ 2) #

nebo # q ^ 2r ^ 2 + p ^ 4-2p ^ 2qr = p ^ 2qr-pq ^ 3-pr ^ 3 + q ^ 2r ^ 2 #

nebo # p ^ 4 + pq ^ 3 + pr ^ 3-3p ^ 2qr = 0 # a dělení # p #

nebo # p ^ 3 + q ^ 3 + r ^ 3-3pqr = 0 #

tj. # (p + q + r) (p ^ 2 + q ^ 2 + r ^ 2-pq-qr-rp) = 0 #

Proto buď # p + q + r = 0 # nebo # p ^ 2 + q ^ 2 + r ^ 2-pq-qr-rp = 0 #

Všimněte si, že # alpha ^ 2 / (pq-r ^ 2) = alfa / (qr-p ^ 2) = 1 / (pr-q ^ 2) #

# alfa ^ 2 / (pq-r ^ 2) = alfa / (qr-p ^ 2) = 1 / (pr-q ^ 2) = (alfa ^ 2 + alfa + 1) / (p ^ 2 + q ^ 2 + r ^ 2-pq-qr-rp) #

a pokud # p ^ 2 + q ^ 2 + r ^ 2-pq-qr-rp = 0 #, my máme # alfa ^ 2 + alfa + 1 = 0 # tj. # p = q = r #