2013/8/18 marcone augusto araújo borges <[email protected]>
> Se a e b são números reais tais que a^3 - 3a^2 + 5a = 1 e b^3 - 3b^2 + 5b = 
> 5,determine
> a + b.

Veja que P(a) = 1 e P(b) = 5, para um polinômio de terceiro grau, P(x).

Primeira coisa, veja que nesses casos há apenas uma raiz. (Talvez você
mostre até que P(x) = c tem uma única raiz real para qualquer real c)
Isso garante que o problema está bem-posto.

Se fizermos P(a) + P(b), temos dois termos com (a+b), um deles vindo
da fatoração de a^3 + b^3. Mas o termo quadrático não ajuda, e ainda
por cima resta a parte constante.

Assim, vamos eliminar o termo quadrático com uma substituição :
P(y+1) = (y+1)^3 - 3(y+1)^2 + 5(y+1)
=  (y^3 + 3y^2 + 3y + 1) - 3(y^2 + 2y + 1) + 5(y+1)
= y^3 + y(3 - 6 + 5) + (1 - 3 + 5)
= y^3 + 2y + 3

Sejam A = a-1 e B = b-1.

1 = P(a) = P(A+1) = A^3 + 2A + 3, e 5 = P(b) = P(B+1) = B^3 + 2B + 3, ou seja
-2 = A^3 + 2A
2 = B^3 + 2B

Que beleza!

0 = (A^3 + B^3) + 2(A+B) = (A+B)(A^2 - AB + B^2) + 2(A+B). Assim, ou
(A+B) = 0, ou

A^2 - AB + B^2 + 2 = 0. Mas essa equação do segundo grau (em A, por
exemplo) tem discriminante B^2 - 4(B^2 + 2) = -3B^2 - 8 < 0, ou seja,
não tem solução real.

Assim temos que ter A+B = 0, ou seja, a+b = 2.

Note que P(0) = 0, P(1) = 3 e P(2) = 6. Assim, a está entre 0 e 1, b
entre 1 e 2, e magicamente simétricos em relação a 1, da mesma forma
que 0 e 2.

Abraços,
--
Bernardo Freitas Paulo da Costa

-- 
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Instruções para entrar na lista, sair da lista e usar a lista em
http://www.mat.puc-rio.br/~obmlistas/obm-l.html
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