a)
z 1 = 1 − 2 i , z 2 = 1 + 2 i z_1=1-2i, z_2=1+2i z 1 = 1 − 2 i , z 2 = 1 + 2 i
z 3 + z + 10 = ( z − ( 1 − 2 i ) ) ( z − ( 1 + 2 i ) ) ( A z + B ) z^3+z+10=(z-(1-2i))(z-(1+2i))(Az+B) z 3 + z + 10 = ( z − ( 1 − 2 i )) ( z − ( 1 + 2 i )) ( A z + B )
z 3 + z + 10 = ( ( z − 1 ) 2 + 4 ) ( A z + B ) z^3+z+10=((z-1)^2+4)(Az+B) z 3 + z + 10 = (( z − 1 ) 2 + 4 ) ( A z + B )
z 3 + z + 10 = ( z 2 − 2 z + 5 ) ( A z + B ) z^3+z+10=(z^2-2z+5)(Az+B) z 3 + z + 10 = ( z 2 − 2 z + 5 ) ( A z + B )
z 3 + z + 10 = A z 3 + B z 2 − 2 A z 2 − 2 B z + 5 A z + 5 B z^3+z+10=Az^3+Bz^2-2Az^2-2Bz+5Az+5B z 3 + z + 10 = A z 3 + B z 2 − 2 A z 2 − 2 B z + 5 A z + 5 B
z 3 + z + 10 = A z 3 + ( B − 2 A ) z 2 + ( 5 A − 2 B ) z + 5 B z^3+z+10=Az^3+(B-2A)z^2+(5A-2B)z+5B z 3 + z + 10 = A z 3 + ( B − 2 A ) z 2 + ( 5 A − 2 B ) z + 5 B
A = 1 , B = 2 A=1, B=2 A = 1 , B = 2
A z + B = 0 Az+B=0 A z + B = 0
z + 2 = 0 z+2=0 z + 2 = 0
Answer:
z 3 = − 2 z_3=-2 z 3 = − 2
b)
z 1 = 3 + i , z 2 = 3 − i z_1=3+i, z_2=3-i z 1 = 3 + i , z 2 = 3 − i
z 3 − 3 z 2 − 8 z + 30 = ( z − ( 3 + i ) ) ( z − ( 3 − i ) ) ( A z + B ) z^3 − 3z^2 − 8z + 30=(z-(3+i))(z-(3-i))(Az+B) z 3 − 3 z 2 − 8 z + 30 = ( z − ( 3 + i )) ( z − ( 3 − i )) ( A z + B )
z 3 − 3 z 2 − 8 z + 30 = ( ( z − 3 ) 2 + 1 ) ( A z + B ) z^3 − 3z^2 − 8z + 30=((z-3)^2+1)(Az+B) z 3 − 3 z 2 − 8 z + 30 = (( z − 3 ) 2 + 1 ) ( A z + B )
z 3 − 3 z 2 − 8 z + 30 = ( z 2 − 6 z + 10 ) ( A z + B ) z^3 − 3z^2 − 8z + 30=(z^2-6z+10)(Az+B) z 3 − 3 z 2 − 8 z + 30 = ( z 2 − 6 z + 10 ) ( A z + B )
z 3 − 3 z 2 − 8 z + 30 = A z 3 + B z 2 − 6 A z 2 − 6 B z + 10 A z + 10 B z^3 − 3z^2 − 8z + 30=Az^3+Bz^2-6Az^2-6Bz+10Az+10B z 3 − 3 z 2 − 8 z + 30 = A z 3 + B z 2 − 6 A z 2 − 6 B z + 10 A z + 10 B
z 3 − 3 z 2 − 8 z + 30 = A z 3 + ( B − 6 A ) z 2 + ( 10 A − 6 B ) z + 10 B z^3 − 3z^2 − 8z + 30=Az^3+(B-6A)z^2+(10A-6B)z+10B z 3 − 3 z 2 − 8 z + 30 = A z 3 + ( B − 6 A ) z 2 + ( 10 A − 6 B ) z + 10 B
A = 1 , B = 3 A=1, B=3 A = 1 , B = 3
A z + B = 0 Az+B=0 A z + B = 0
z + 3 = 0 z+3=0 z + 3 = 0
Answer:
z 3 = − 3 z_3=-3 z 3 = − 3
c)
z 1 = 1 + i , z 2 = 1 − i z_1=1+i, z_2=1-i z 1 = 1 + i , z 2 = 1 − i
z 3 − 2 z + k = ( z − ( 1 + i ) ) ( z − ( 1 − i ) ) ( A z + B ) z^3 − 2z + k=(z-(1+i))(z-(1-i))(Az+B) z 3 − 2 z + k = ( z − ( 1 + i )) ( z − ( 1 − i )) ( A z + B )
z 3 − 2 z + k = ( ( z − 1 ) 2 + 1 ) ( A z + B ) z^3 − 2z + k=((z-1)^2+1)(Az+B) z 3 − 2 z + k = (( z − 1 ) 2 + 1 ) ( A z + B )
z 3 − 2 z + k = ( z 2 − 2 z + 2 ) ( A z + B ) z^3 − 2z + k=(z^2-2z+2)(Az+B) z 3 − 2 z + k = ( z 2 − 2 z + 2 ) ( A z + B )
z 3 − 2 z + k = A z 3 + B z 2 − 2 A z 2 − 2 B z + 2 A z + 2 B z^3 − 2z + k=Az^3+Bz^2-2Az^2-2Bz+2Az+2B z 3 − 2 z + k = A z 3 + B z 2 − 2 A z 2 − 2 B z + 2 A z + 2 B
z 3 − 2 z + k = A z 3 + ( B − 2 A ) z 2 + ( 2 A − 2 B ) z + 2 B z^3 − 2z + k=Az^3+(B-2A)z^2+(2A-2B)z+2B z 3 − 2 z + k = A z 3 + ( B − 2 A ) z 2 + ( 2 A − 2 B ) z + 2 B
A = 1 , B = 2 A=1, B=2 A = 1 , B = 2
2 B = k 2B=k 2 B = k
Answer:
z 3 = − 2 , k = 4 z_3=-2, k=4 z 3 = − 2 , k = 4
d)
z 1 = 2 − 3 i . z 2 = 2 + 3 i z_1=2-3i. z_2=2+3i z 1 = 2 − 3 i . z 2 = 2 + 3 i
z 3 + p z 2 + q z + 13 = ( z − ( 2 − 3 i ) ) ( z − ( 2 + 3 i ) ) ( A z + B ) z^3 +pz^2 +qz +13=(z-(2-3i))(z-(2+3i))(Az+B) z 3 + p z 2 + q z + 13 = ( z − ( 2 − 3 i )) ( z − ( 2 + 3 i )) ( A z + B )
z 3 + p z 2 + q z + 13 = ( ( z − 2 ) 2 + 9 ) ( A z + B ) z^3 +pz^2 +qz +13=((z-2)^2+9)(Az+B) z 3 + p z 2 + q z + 13 = (( z − 2 ) 2 + 9 ) ( A z + B )
z 3 + p z 2 + q z + 13 = ( z 2 − 4 z + 13 ) ( A z + B ) z^3 +pz^2 +qz +13=(z^2-4z+13)(Az+B) z 3 + p z 2 + q z + 13 = ( z 2 − 4 z + 13 ) ( A z + B )
z 3 + p z 2 + q z + 13 = A z 3 + B z 2 − 4 A z 2 − 4 B z + 13 A z + 13 B z^3 +pz^2 +qz +13=Az^3+Bz^2-4Az^2-4Bz+13Az+13B z 3 + p z 2 + q z + 13 = A z 3 + B z 2 − 4 A z 2 − 4 B z + 13 A z + 13 B
A = 1 , B = 1 A=1, B=1 A = 1 , B = 1
Answer:
z 3 = − 1 z_3=-1 z 3 = − 1
p = B − 4 A = 1 − 4 = − 3 p=B-4A=1-4=-3 p = B − 4 A = 1 − 4 = − 3
q = 13 A − 4 B = 13 − 4 = 9 q=13A-4B=13-4=9 q = 13 A − 4 B = 13 − 4 = 9
e)
i 4 + i 3 + i − 1 = 1 − i + i − 1 = 0 i^4 + i^3 + i −1=1-i+i-1=0 i 4 + i 3 + i − 1 = 1 − i + i − 1 = 0
z 1 = i , z 2 = − i z_1=i, z_2=-i z 1 = i , z 2 = − i
z 4 + z 3 + z − 1 = ( z − i ) ( z + i ) ( A z 2 + B z + C ) z^4 + z^3 + z − 1=(z-i)(z+i)(Az^2+Bz+C) z 4 + z 3 + z − 1 = ( z − i ) ( z + i ) ( A z 2 + B z + C )
z 4 + z 3 + z − 1 = ( z 2 + 1 ) ( A z 2 + B z + C ) z^4 + z^3 + z − 1=(z^2+1)(Az^2+Bz+C) z 4 + z 3 + z − 1 = ( z 2 + 1 ) ( A z 2 + B z + C )
z 4 + z 3 + z − 1 = A z 4 + A z 2 + B z 3 + B z + C z 2 + C z^4 + z^3 + z − 1=Az^4+Az^2+Bz^3+Bz+Cz^2+C z 4 + z 3 + z − 1 = A z 4 + A z 2 + B z 3 + B z + C z 2 + C
A = 1 , C = − 1 , B = 1 A=1, C=-1, B=1 A = 1 , C = − 1 , B = 1
z 2 + z − 1 = 0 z^2+z-1=0 z 2 + z − 1 = 0
Answer:
z 3 = − 1 − 1 + 4 2 = − 1 − 5 2 z_3=\frac {-1-\sqrt{1+4}}{2}=\frac {-1-\sqrt{5}}{2} z 3 = 2 − 1 − 1 + 4 = 2 − 1 − 5
z 4 = − 1 + 5 2 z_4=\frac {-1+\sqrt{5}}{2} z 4 = 2 − 1 + 5
f)
( − 1 + i ) 4 − 2 ( − 1 + i ) 3 − ( − 1 + i ) 2 + 2 ( − 1 + i ) + 10 = (-1+i)^4 −2(-1+i)^3 −(-1+i)^2 +2(-1+i) +10= ( − 1 + i ) 4 − 2 ( − 1 + i ) 3 − ( − 1 + i ) 2 + 2 ( − 1 + i ) + 10 =
= ( 1 − 2 i − 1 ) 2 − 2 ( 1 − 2 i − 1 ) ( − 1 + i ) − ( 1 − 2 i − 1 ) − 2 + 2 i + 10 = =(1-2i-1)^2-2(1-2i-1)(-1+i)-(1-2i-1)-2+2i+10= = ( 1 − 2 i − 1 ) 2 − 2 ( 1 − 2 i − 1 ) ( − 1 + i ) − ( 1 − 2 i − 1 ) − 2 + 2 i + 10 =
= − 4 + 4 i ( − 1 + i ) + 4 i + 8 = 4 − 4 i − 4 + 4 i = 0 =-4+4i(-1+i)+4i+8=4-4i-4+4i=0 = − 4 + 4 i ( − 1 + i ) + 4 i + 8 = 4 − 4 i − 4 + 4 i = 0
z 1 = − 1 + i , z 2 = − 1 − i z_1=-1+i, z_2=-1-i z 1 = − 1 + i , z 2 = − 1 − i
z 4 − 2 z 3 − z 2 + 2 z + 10 = ( z − ( − 1 + i ) ) ( z − ( − 1 − i ) ) ( A z 2 + B z + C ) z^4 −2z^3 −z^2 +2z +10=(z-(-1+i))(z-(-1-i))(Az^2+Bz+C) z 4 − 2 z 3 − z 2 + 2 z + 10 = ( z − ( − 1 + i )) ( z − ( − 1 − i )) ( A z 2 + B z + C )
z 4 − 2 z 3 − z 2 + 2 z + 10 = ( ( z + 1 ) 2 + 1 ) ( A z 2 + B z + C ) z^4 −2z^3 −z^2 +2z +10=((z+1)^2+1)(Az^2+Bz+C) z 4 − 2 z 3 − z 2 + 2 z + 10 = (( z + 1 ) 2 + 1 ) ( A z 2 + B z + C )
z 4 − 2 z 3 − z 2 + 2 z + 10 = ( z 2 + 2 z + 2 ) ( A z 2 + B z + C ) z^4 −2z^3 −z^2 +2z +10=(z^2+2z+2)(Az^2+Bz+C) z 4 − 2 z 3 − z 2 + 2 z + 10 = ( z 2 + 2 z + 2 ) ( A z 2 + B z + C )
z 4 − 2 z 3 − z 2 + 2 z + 10 = A z 4 + B z 3 + C z 2 + 2 A z 3 + 2 B z 2 + 2 C z + 2 A z 2 + 2 B z + 2 C z^4 −2z^3 −z^2 +2z +10=Az^4+Bz^3+Cz^2+2Az^3+2Bz^2+2Cz+2Az^2+2Bz+2C z 4 − 2 z 3 − z 2 + 2 z + 10 = A z 4 + B z 3 + C z 2 + 2 A z 3 + 2 B z 2 + 2 C z + 2 A z 2 + 2 B z + 2 C
A = 1 , C = 5 A=1, C=5 A = 1 , C = 5
2 C + 2 B = 2 2C+2B=2 2 C + 2 B = 2
C + B = 1 C+B=1 C + B = 1
B = − C = − 5 B=-C=-5 B = − C = − 5
z 2 − 5 z + 5 = 0 z^2-5z+5=0 z 2 − 5 z + 5 = 0
Answer:
z 3 = 5 − 25 − 20 2 = 5 − 5 2 z_3=\frac {5-\sqrt{25-20}}{2}=\frac {5-\sqrt{5}}{2} z 3 = 2 5 − 25 − 20 = 2 5 − 5
z 4 = 5 + 5 2 z_4=\frac {5+\sqrt{5}}{2} z 4 = 2 5 + 5
g)
The Rational Root Theorem states that if a polynomial zeroes for a rational number P/Q then P is a factor of the Trailing Constant and Q is a factor of the Leading Coefficient.
In this case, the Leading Coefficient is 6 and the Trailing Constant is 52.
The factor(s) are:
of the Leading Coefficient : 1,2 ,3 ,6
of the Trailing Constant : 1 ,2 ,4 ,13 ,26 ,52
After the test we have:
z 1 = 1 2 , z 2 = 4 3 z_1=\frac {1}{2}, z_2=\frac {4}{3} z 1 = 2 1 , z 2 = 3 4
Then:
6 z 4 − 47 z 3 + 148 z 2 − 167 z + 52 ( 2 z − 1 ) ( 3 z − 4 ) = z 2 − 6 z + 13 \frac {6z^4 − 47z^3 + 148z^2 − 167z + 52}{(2z-1)(3z-4)}=z^2-6z+13 ( 2 z − 1 ) ( 3 z − 4 ) 6 z 4 − 47 z 3 + 148 z 2 − 167 z + 52 = z 2 − 6 z + 13
z 2 − 6 z + 13 = 0 z^2-6z+13=0 z 2 − 6 z + 13 = 0
z 3 = 6 − 36 − 52 2 = 3 − 2 i z_3=\frac {6-\sqrt{36-52}}{2}=3-2i z 3 = 2 6 − 36 − 52 = 3 − 2 i
z 4 = 3 + 2 i z_4=3+2i z 4 = 3 + 2 i
Comments