Σελίδα 1 από 1

Άθροισμα δυνάμεων

Δημοσιεύτηκε: Τρί Δεκ 27, 2022 9:30 am
από george visvikis
Αν \displaystyle {a^4} + \frac{1}{{{a^4}}} = 47, να βρείτε το \displaystyle {a^3} + \frac{1}{{{a^3}}}.


24 ώρες για μαθητές.

Re: Άθροισμα δυνάμεων

Δημοσιεύτηκε: Τρί Δεκ 27, 2022 11:03 am
από Batapan
Λύση
Είναι
(a+\frac{1}{a})^4=a^4+\frac{1}{a^4}+4a^2+\frac{4}{a^2}+6=53+4\left ( a^2+\frac{1}{a^2} \right )
Επίσης
(a+\frac{1}{a})^2=a^2+\frac{1}{a^2}+2 \rightarrow 4(a^2+\frac{1}{a^2})=4(a+\frac{1}{a})^2-8

Άρα έχουμε
(a+\frac{1}{a})^4=45+4(a+\frac{1}{a})^2

Και θέτωντας K=(a+\frac{1}{a})^2 έχουμε
K^2-4K-45=0

που δίνει λύσεις K=9, K=-5(απορρίπτεται)

Άρα a+\frac{1}{a}=\pm 3



*Αν a+\frac{1}{a}=3,

Είναι (a+\frac{1}{a})^3=a^3+\frac{1}{a^3}+3(a+\frac{1}{a})\rightarrow a^3+\frac{1}{a^3}=18


*Αν a+\frac{1}{a}=-3,
Με όμοιο τρόπο καταλήγουμε a^3+\frac{1}{a^3}=-18

Re: Άθροισμα δυνάμεων

Δημοσιεύτηκε: Τρί Δεκ 27, 2022 1:09 pm
από vgreco
george visvikis έγραψε: Τρί Δεκ 27, 2022 9:30 am Αν \displaystyle {a^4} + \frac{1}{{{a^4}}} = 47, να βρείτε το \displaystyle {a^3} + \frac{1}{{{a^3}}}.


24 ώρες για μαθητές.
Πιο απλά:

\displaystyle{ 
a^4 + \dfrac{1}{a^4} = 47 \Leftrightarrow a^4 + 2 + \dfrac{1}{a^4} = 49 \Leftrightarrow a^2 + \dfrac{1}{a^2} = 7 
}

αφού \rm LHS > 0.

Μετά:

\displaystyle{ 
a^2 + \dfrac{1}{a^2} = 7 \Leftrightarrow a^2 + 2 + \dfrac{1}{a^2} = 9 \Leftrightarrow a + \dfrac{1}{a} = \pm 3 
}

Και έτσι:

\displaystyle{ 
a^3 + \dfrac{1}{a^3} = \left(a + \dfrac{1}{a} \right) \left(a^2 - 1 + \dfrac{1}{a^2} \right) = 6 \left(a + \dfrac{1}{a} \right) = \pm 18 
}