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raíces de polinomios complejos - trucos

¿Qué trucos hay para calcular las raíces de polinomios complejos como

$$p(t) = (t+1)^6 - (t-1)^6$$


$t = 1$ no es una raíz. Por lo tanto, podemos dividir por $(t-1)^6$ . Entonces obtenemos

$$\left( \frac{t+1}{t-1} \right)^6 = 1$$

Dejemos que $\omega = \frac{t+1}{t-1}$ entonces obtenemos $\omega^6=1$ lo que nos lleva a

$$\omega_k = e^{i \cdot k \cdot \frac{2 \pi}{6}}$$

Así que ahora tenemos que obtener los valores de t para $k = 0,...5$ .

¿Cómo obtener entonces los valores de t a partir de la siguiente identidad?

$$ \begin{align} \frac{t+1}{t-1} &= e^{i \cdot 2 \cdot \frac{2 \pi}{6}} \\ (t+1) &= t\cdot e^{i \cdot 2 \cdot \frac{2 \pi}{6}} - e^{i \cdot 2 \cdot \frac{2 \pi}{6}} \\ 1+e^{i \cdot 2 \cdot \frac{2 \pi}{6}} &= t\cdot e^{i \cdot 2 \cdot \frac{2 \pi}{6}} - t \\ 1+e^{i \cdot 2 \cdot \frac{2 \pi}{6}} &= t \cdot (e^{i \cdot 2 \cdot \frac{2 \pi}{6}}-1) \\ \end{align} $$

¿Y ahora?

$$ t = \frac{1+e^{i \cdot 2 \cdot \frac{2 \pi}{6}}}{e^{i \cdot 2 \cdot \frac{2 \pi}{6}}-1} $$

Así que tengo seis raíces para $k = 0,...5$ como sigue

$$ t = \frac{1+e^{i \cdot k \cdot \frac{2 \pi}{6}}}{e^{i \cdot k \cdot \frac{2 \pi}{6}}-1} $$

¿Esto es correcto? Pero cómo puede ser que el fondo sea igual a $0$ para $k=0$ ?

No sé exactamente cómo simplificar esto:

$$\frac{ \frac{1}{ e^{i \cdot k \cdot \frac{2 \pi}{6}} } + 1 }{ 1 - \frac{1}{ e^{i \cdot k \cdot \frac{2 \pi}{6}} }}$$

3voto

Alex Bolotov Puntos 249

Observe que $t=1$ no es una raíz. Dividir por $(t-1)^6$ .

Si $\omega$ es una raíz de $z^6 - 1$ entonces una raíz de la ecuación original viene dada por $\frac{t+1}{t-1} = \omega$ .

2voto

Oli Puntos 89

Tenga en cuenta que $$(t+1)^6 - (t-1)^6=((t+1)^3-(t-1)^3)((t+1)^3+(t-1)^3)$$ (diferencia de cuadrados).

Al simplificar el primer término del producto de la derecha, no hay $t^3$ plazo y no $t$ ¡término! El segundo término del producto se simplifica en $2t^3+6t$ .

Observación: La solución de Arhabhata es la correcta, funciona si sustituimos $6$ por $n$ . Y cuando ponemos $\frac{t-1}{t+1}=e^{2\pi i k/n}$ , donde $k=1,2,\dots,n-1$ y resolver para $t$ obtenemos $-i$ por cotangentes.

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