Se sabe que la ecuación bx ^ 2- (a-3b) x + b = 0 tiene una raíz real. Probar que la ecuación x ^ 2 + (a-b) x + (ab-b ^ 2 + 1) = 0 no tiene raíces reales.

Se sabe que la ecuación bx ^ 2- (a-3b) x + b = 0 tiene una raíz real. Probar que la ecuación x ^ 2 + (a-b) x + (ab-b ^ 2 + 1) = 0 no tiene raíces reales.
Anonim

Responder:

Vea abajo.

Explicación:

Las raices para # bx ^ 2- (a-3b) x + b = 0 # son

#x = (a - 3 b pmsqrt a ^ 2 - 6 a b + 5 b ^ 2) / (2 b) #

Las raíces serán coincidentes y reales si

# a ^ 2 - 6 a b + 5 b ^ 2 = (a - 5 b) (a - b) = 0 #

o

# a = b # o #a = 5b #

Ahora resolviendo

# x ^ 2 + (a-b) x + (ab-b ^ 2 + 1) = 0 # tenemos

#x = 1/2 (-a + b pm sqrt a ^ 2 - 6 a b + 5 b ^ 2-4) #

La condición para raíces complejas es

# a ^ 2 - 6 a b + 5 b ^ 2-4 lt 0 #

ahora haciendo #a = b # o #a = 5b # tenemos

# a ^ 2 - 6 a b + 5 b ^ 2-4 = -4 <0 #

Concluyendo, si # bx ^ 2- (a-3b) x + b = 0 # Tiene raíces reales coincidentes entonces # x ^ 2 + (a-b) x + (ab-b ^ 2 + 1) = 0 # Tendrá raíces complejas.

Nos dan que la ecuación:

# bx ^ 2- (a-3b) x + b = 0 #

tiene una raíz real, por lo tanto, el discriminante de esta ecuación es cero:

# Delta = 0 #

# => (- (a-3b)) ^ 2 - 4 (b) (b) = 0 #

#:. (a-3b) ^ 2 - 4b ^ 2 = 0 #

#:. a ^ 2-6ab + 9b ^ 2 - 4b ^ 2 = 0 #

#:. a ^ 2-6ab + 5b ^ 2 = 0 #

#:. (a-5b) (a-b) = 0 #

#:. a = b #o # a = 5b #

Buscamos mostrar la ecuación:

# x ^ 2 + (a-b) x + (ab-b ^ 2 + 1) = 0 #

No tiene raíces reales. Esto requeriría un discriminante negativo. El discriminante para esta ecuación es:

# Delta = (a-b) ^ 2 - 4 (1) (ab-b ^ 2 + 1) #

# = a ^ 2-2ab + b ^ 2 -4ab + 4b ^ 2-4 #

# = a ^ 2-6ab + 5b ^ 2-4 #

Y ahora consideremos los dos casos posibles que satisfacen la primera ecuación:

Caso 1: # a = b #

# Delta = a ^ 2-6ab + 5b ^ 2-4 #

# = (b) ^ 2-6 (b) b + 5b ^ 2-4 #

# = b ^ 2-6b ^ 2 + 5b ^ 2-4 #

# = -4 #

# lt 0 #

Caso 2: # a = 5b #

# Delta = a ^ 2-6ab + 5b ^ 2-4 #

# = (5b) ^ 2-6 (5b) b + 5b ^ 2-4 #

# = 25b ^ 2-30b ^ 2 + 5b ^ 2-4 #

# = -4 #

# lt 0 #

Por lo tanto, las condiciones de la primera ecuación son tales que la segunda ecuación siempre tiene un discriminante negativo y, por lo tanto, tiene raíces complejas (es decir, no tiene raíces reales), QED