MediuPolinoameClasa 10

Problemă rezolvată de Polinoame

MediuPolinoameNumere ComplexeAlgebră și Calcule cu Numere Reale
Fie polinomul P(X)=X33X2+aX1P(X) = X^3 - 3X^2 + aX - 1, unde aRa \in \mathbb{R}. Determinați aa astfel încât polinomul să aibă o rădăcină complexă de modul 1. Apoi, aflați toate rădăcinile polinomului.

Rezolvare completă

10 puncte · 4 pași
12 puncte
Notăm rădăcina complexă de modul 1 cu z=eiθz = e^{i\theta}. Deoarece coeficienții sunt reali, conjugata zˉ\bar{z} este și ea rădăcină.
23 puncte
Folosind relațiile lui Viète, suma rădăcinilor este 3, iar produsul este 1. Fie zz și zˉ\bar{z} două rădăcini, și a treia rădăcină reală rr. Atunci z+zˉ+r=3z + \bar{z} + r = 3 și z2r=1|z|^2 \cdot r = 1.
32 puncte
Deoarece z=1|z| = 1, avem z2=1|z|^2 = 1, deci r=1r = 1. Din z+zˉ+1=3z + \bar{z} + 1 = 3, obținem z+zˉ=2z + \bar{z} = 2, ceea ce implică zz este real sau z=1z = 1. Dar zz este complex cu modul 1, deci z=1z = 1 sau z=1z = -1. Verificăm: dacă z=1z=1, atunci este rădăcină, deci P(1)=013+a1=0a=3P(1)=0 \Rightarrow 1-3+a-1=0 \Rightarrow a=3.
43 puncte
Pentru a=3a=3, polinomul devine P(X)=X33X2+3X1=(X1)3P(X)=X^3-3X^2+3X-1 = (X-1)^3. Deci toate rădăcinile sunt 1 (triplă). Verificăm dacă z=1z=-1 ar putea fi: dacă z=1z=-1, atunci P(1)=13a1=5a=0a=5P(-1)=-1-3-a-1=-5-a=0 \Rightarrow a=-5, dar atunci r=1r=1 din produs, și z+zˉ=2z+\bar{z}=-2, deci r=5r=5, contradicție. Deci singura soluție este a=3a=3 cu rădăcini toate 1.

Ai rezolvat această problemă?

Trimite soluția ta și primește feedback AI detaliat — vezi exact unde ai greșit și cum să îmbunătățești.

Vreau evaluare AI — e gratuit

50 credite gratuite la înregistrare. Fără card, fără obligații.

62 zile până la BAC

Pregătește-te la Polinoame cu AI

Rezolvă probleme pe hârtie, fotografiază și primește feedback instant de la AI — ca de la un profesor.

Vreau evaluare AI pe soluția mea

50 credite gratuite la înregistrare. Fără card, fără obligații.