Citat:
Ursprungligen postat av
findusen
En av rötterna till ekvationen z^4 - 2z^3 + 8z^2 - 6z + 15 = 0 är rent imaginär. Lös ekvationen fullständigt.
jag satte in "ai" i alla z. fick tillslut fram: a^4 - 8a^2 + 15 + i(2a^3 - 6a) = 0. eftersom att imaginärdelen är likamed 0, så måste även 2a^3 - 6a vara lika med noll. så jag fick testa mig fram och kom fram till att a = sqrt(3) är en lösning.
men gillar inte att testa mig fram, hur gör man detta på ett matematiskt sätt?
Om a*i är en rot så är även -a*i en rot eftersom alla koefficienterna är reella.
Därmed är z^4 - 2z^3 + 8z^2 - 6z + 15 jämnt delbart med (z - ai)(z+ai) = z^2 + a^2.
Genomför divisionen så får vi:
z^4 - 2z^3 + 8z^2 - 6z + 15 = (z^2 + a^2)(z^2 - 2z + 8 - a^2) + R
där R = (2a^2-6)z + 15 - a^2(8-a^2) = (a^2 - 3)(2z + 5 - a^2)
Eftersom R ska vara 0 så får vi att a^2 = 3 och kan lösa andragradsekvationen
z^2 - 2z + 8 - a^2 = z^2 - 2z - 1 = 0 som har rötterna 1 + 2*i och 1 - 2*i
De fyra rötterna är alltså
[;
\\
z_1 = \sqrt{3}\cdot i
\\
z_2 = -\sqrt{3}\cdot i
\\
z_3 = 1+2\cdot i
\\
z_4 = 1-2\cdot i
;]