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$q$ ser un polinomio real de variable real $x$ de la % de forma $q(x)=x^n+a_{n-1}x^{n-1}+....+a_1x-1 .\,\,$

Estoy atascado en el siguiente problema:

Deje $q$ ser un polinomio real de variable real $x$ de la forma $q(x)=x^n+a_{n-1}x^{n-1}+....+a_1x-1 .\,\,$ Supongamos $q$ no tiene raíces en el abierto de la unidad de disco y $q(-1)=0.$
A continuación, cuál de las siguientes opciones son correctas?

  1. $\lim_{x \to \infty}q(x)=\infty$

  2. $q(3)=0$

  3. $q(2) >0$

  4. $q(1)=0.$

También he encontrado el siguiente resultado muy interesante, pero no estoy seguro de que tiene algo que ver con el problema actual.

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Necesito un poco de aclaración detallada para obtener el resultado deseado.

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wweicker Puntos 2262

(1) es correcta porque el líder coeficiente es positivo. Deje $\alpha_1,\ldots,\alpha_n$ ser las raíces de $q$. Tenemos $\prod\alpha_i=(-1)^{n+1}$. Podemos ver que si una de las raíces había módulo de $>1$, entonces el otro tiene el módulo de $<1$, lo que contradice la condición en la que las raíces de $q$. Por lo tanto, todas las raíces se encuentran en la unidad de círculo, de modo que las raíces se divide en las raíces reales $\alpha_i=\pm 1$ y raíces complejas $\beta_j$ sobre el círculo unidad y desde el complejo de raíces vienen en pares es de la forma $$ q(X)=(X-1)^k(X+1)^l\prod_{j\J}|X-\beta_j|^2 $$ Por lo $q(2)=3^l\prod_j|2-\beta_j|^2>0$. También se $q(3)$ no puede ser cero, lo cual responde a $(2)$. La fórmula $\prod\alpha_i=(-1)^{n+1}$ hace $q(0)=(-1)^k=-1$, lo $k>0$ e impar, lo que implica $q(1)=0$.

Resumiendo: (1), (3) y (4) son verdaderas y el opuesto de (2) es verdadera, es decir,$q(3)\neq 0$. Tenga en cuenta también que cada polinomio de la forma anterior con $l>0$ satisface las condiciones, así que esto también le da a todos los posibles $q$'s.

Comentario: Esto no es en contraste con Tomas de respuesta. La diferencia aquí es que Tomás no tomar en consideración las raíces complejas de $q$, en esta respuesta que yo hago.

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Tomas Puntos 3836

(1) es verdadera, porque el coeficiente líder del monomio de más alto es positivo.

Todos los demás están equivocados, para probar esto, echa un vistazo al siguiente polinomio: $$(x-2)(x+1)(x^2+\frac{1}{2})=x^4-x^3-\frac{3}{2}x^2-\frac{1}{2}x-1$ $ en primer lugar, es de la forma deseada. Además, sus raíces sólo son $2$ y $-1$ (desde $x^2+\frac{1}{2}$ es irreducible). Por lo tanto, no hay ninguna raíz en el disco unidad abierto y $q(-1)=0$, por lo que cumple con las condiciones previas.

Pero, $q(1)\neq 0, q(3)\neq 0$ y $q(2)=0$ modo (2)-(4) están equivocados.

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