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Re: [obm-l] Soma das potências q das raízes de um polinômio



Artur, em 28 de março de 2006, eu resolvi um probleminha aqui que fazia isso que você quer.
Abaixo segue a mensagem:

[obm-l] Dúvida
Diego Alex <diego.alex.silva@xxxxxxxxx>     26 de março de 2006 18:49
Responder a: obm-l@xxxxxxxxxxxxxx
Para: obm-l@xxxxxxxxxxxxxx
Se alguém puder me ajudar fico grato...


Se a+b+c=0 e a²+b²+c²=1, calcule A= a^4 + b^4 + c^4

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


[obm-l] Dúvida
Júnior <jssouza1@xxxxxxxxx>     28 de março de 2006 11:46
Para: obm-l@xxxxxxxxxxxxxx
a+b+c=0 (I)
a^2+b^2+c^2=1 (II)
a^4+b^4+c^4=?

De (I) e (II) tiramos que: (a+b+c)^2 =  a^2+b^2+c^2+2(ab+ac+bc)  ==> (ab+ac+bc)=-1/2.

Dados tres numeros reais, existe um polinomio do 3º grau tal que esses tres numeros sejam raizes. Apartir disso escrevo: x^3 -t_1(x^2)+t_2(x^2)-(t_3)(p)=0

Girard: a+b+c=-(-t_1)
           ab+bc+ac=(t_2)=-1/2
           abc=-(-t_3)
S_n: soma das n-esimas potencias.
(S_n+3) -(t_1)(S_n+2)+(t_2)(S_n+1)-(t_3)(S_n)=0
Fazendo n=1 vem:
S_4 + 0 -1/2 -0 = 0
S_4 = 1/2.    
Omiti algumas continhas, pois ja estava ficando muito extenso.

Júnior.



 Aldo Munhoz <amunhoz@xxxxxxxxx>         28 de março de 2006 16:22
Responder a: obm-l@xxxxxxxxxxxxxx
Para: obm-l@xxxxxxxxxxxxxx
Júnior,

Eu notei que (S_n+3) -(t_1)(S_n+2)+(t_2)(S_n+1)-(t_3)(S_n)=0 é realmente uma expressão válida. Mas de onde vem isto? Existe alguma expressão com mais termos?

Abraços,

Aldo
[Texto das mensagens anteriores oculto]

 Aldo Munhoz <amunhoz@xxxxxxxxx>         28 de março de 2006 18:17
Responder a: obm-l@xxxxxxxxxxxxxx
Para: obm-l@xxxxxxxxxxxxxx
(1) a^4 + b^4 + c^4 = (a^2 + b^2 + c^2)^2 - 2(a^2b^2 + b^2c^2 + a^2c^2)
(2) a^2b^2 + b^2c^2 + a^2c^2 = (ab + bc + ac)^2 - 2abc(a + b + c)
(3) ab + bc + ac = [(a + b + c)^2 - (a^2 + b^2 + c^2)]/2

Substituindo (2) e (3) em (1):
(4) a^4 + b^4 + c^4 = (a^2 + b^2 + c^2)^2 - [(a + b + c)^2 - (a^2 + b^2 + c^2)]^2/2 + 4abc(a + b + c)

usando o fato de que a + b + c = 0 e a^2 + b^2 + c^2 = 1 em (4):
a^4 + b^4 + c^4 = 1/2

[obm-l] Dúvida
Júnior <jssouza1@xxxxxxxxx>     28 de março de 2006 18:44
Para: obm-l@xxxxxxxxxxxxxx
Aldo, você pode chegar nessa expressão simplesmente fazendo uso da definição de raiz. Isto é Se x_n é raiz de um polinomio de grau n entao P(x_n)=0. Entao proceda assim:
(x_1)^{n} + b(x_1)^{n-1} + c(x_1)^{n-2} + ... + z =0
(x_2)^{n} + b(x_2)^{n-1} + c(x_2)^{n-2} + ... + z =0
...
...
...
(x_n)^{n} + b(x_n)^{n-1} + c(x_n)^{n-2} + ... + z =0
Somando membro a membro tem a expressão.

Acho que gostou da minha solução..

Júnior.

 Aldo Munhoz <amunhoz@xxxxxxxxx>         28 de março de 2006 19:48
Responder a: obm-l@xxxxxxxxxxxxxx
Para: obm-l@xxxxxxxxxxxxxx
Bom, mas o polinômio que você tinha lá era:

x^3 -t_1(x^2)+t_2(x)-(t_3)(p)=0

Como você pode ter chegado a esta expressão a partir do polinômio acima?
(S_n+3) -(t_1)(S_n+2)+(t_2)(S_n+1)-(t_3)(S_n)=0

Como a, b e c são raízes do polinômio mencionado, o que você obtém é:
a^3 -t_1(a^2)+t_2(a)-(t_3)=0
b^3 -t_1(b^2)+t_2(b)-(t_3)=0
c^3 -t_1(c^2)+t_2(c)-(t_3)=0

Somando termo a termo
(a^3+b^3+c^3)-t_1(a^2+b^2+c^2)+t_2(a+b+c)-3t_3=0

Por isso que perguntei.

Não entendi ainda de onde veio tal expressão.
(S_n+3) -(t_1)(S_n+2)+(t_2)(S_n+1)-(t_3)(S_n)=0

Abraços,

Aldo

[obm-l] Dúvida
Júnior <jssouza1@xxxxxxxxx>     28 de março de 2006 21:30
Para: obm-l@xxxxxxxxxxxxxx
Basta voce multiplicar o polinomio por x, que significa colocar o zero também como raiz.

Júnior.



Em 12/02/08, Artur Costa Steiner <artur.steiner@xxxxxxxxxx> escreveu:
Se q é um inteiro positivo, existe alguma forma relativamente fácil de se determinar a soma das potências q das raízes de um polinômio? Algo, por exemplo,  baseado nas reações de Girard?
 
Obrigado
Artur