1 POLINÔMIOS & EQ. POLINOMIAIS Professor Marcelo Renato 1. DEFINIÇÃO Polinômio na variável real x é toda expressão P(x) da forma: an xn an 1xn 1 an 2 xn 2 a1x1 a0 Em que: a ,a n n 1 ,a n2 , , a , a 1 0 são números reais denominados coeficientes; n IN ; O maior expoente de x, com coeficiente não-nulo é o grau do polinômio; O grau do polinômio informa o seu número de raízes (reais ou não); O coeficiente não-nulo do termo (monômio) de maior expoente é denominado coeficiente dominante; a é o termo independente de x do polinômio; 0 Se todos os coeficientes do polinômio forem nulos o polinômio é chamado polinômio nulo; O polinômio nulo não possui grau. Exemplos: P(x) = 2x5 – 3x4 + 5x – 1 tem grau 5; P(x) = 0x2 + 10x + 10 tem grau 1; P(x) = 2 tem grau zero; P(x) = 3x2 + pois x não é um polinômio, x x 1/2 1/2 IN; P(x) = 0x2 + 0x + 0 não possui grau. 2. VALOR NUMÉRICO Exemplo: (MR) Determine m IR para que o polinômio P( x) (m 4)x3 (m 4)x 2 4x 4 seja de grau 2. Resolução: Para que p(x) tenha grau 2, devemos ter: m 4 0 m 4 m 4 0 m 4 Portanto, não existe nenhum valor real de m para que o polinômio P(x) tenha grau 2. Verificamos que, para m = 4, P(x) terá grau 1 e para m 4 P(x) terá grau 3. 3. POLINÔMIOS IDÊNTICOS Dizemos que dois polinômios são iguais ou idênticos se, e somente se, seus termos correspondentes tiverem coeficientes respectivamente iguais. Um polinômio é chamado de identicamente nulo quando todos os seus coeficientes são nulos. Utilizamos o símbolo " " condição de identidade. Exemplo: (MR 2010) Sejam os polinômios reais, na variável x, A( x) ax3 4x 2 bx 5 e B( x) 4x 2 x c . Se os polinômio A(x) e B(x) são idênticos, ou seja, A( x) B( x) , determine o valor de (b – a – c). Resolução: A( x) B( x) ax3 4x 2 bx 5 0x3 4x 2 x c Efetuando a identidade: a = 0, b = 1 e c = – 5. Assim, b a c 1 0 ( 5) b a c 1 5 bac 6 O valor numérico do polinômio P(x) para x = a é o número que se obtém substituindo “x” por “a” e efetuando-se os cálculos necessários; representamos por P(a). Quando P(a) = 0 dizemos que “a” é uma raiz do polinômio. Exemplo: (MR 2009) Sendo P( x) 2x 3 x 2 x 2 , determine o valor numérico do polinômio P(x) para x 1. (FEI-SP) Determine A, 1 A 3 x 1 x 1 P( 1) 2( 1)3 ( 1)2 ( 1) 2 P( 1) 2( 1) 1 1 2 P( 1) 2 1 1 2 P( 1) 0 Verificamos, também, que x 1 uma das três raízes do polinômio P(x). B e C na decomposição Bx C . x2 x 1 Resolução: A Bx C 2 x 1 x 1 x x 1 1 A ( x 2 x 1) ( x 1) (Bx C) ( x 1) ( x 2 x 1) ( x 1) ( x 2 x 1) 1 3 Resolução: quando indicamos a 1 Ax2 Ax A Bx2 Cx Bx C 0x 2 0x 1 ( A B)x 2 ( A C B)x ( A C) Da identidade polinomial podemos afirmar: A B 0 A B A C B 0 ( B) C B 0 C 2B A C 1 ( B) (2B) 1 B 1/ 3 Logo: A = 1/3 , B = – 1/3 e C = – 2/3. 2 EXERCÍCIOS SÉRIE AULA 4.1. MÉTODO DA CHAVE 1) (PUC-MG) O polinômio P(x) = ax3 + bx2 + cx + d é idêntico ao polinômio Q(x) = x3 – 2x + 4. O valor de a + b + c + d é: Exemplo: Determinar o quociente e o resto da divisão do polinômio por P( x) 6x 4 5x3 4x 2 7x 11 a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 D( x) 2x 2 x 3 . Resolução: Notemos que tanto P(x) quanto D(x) estão escritos segundo as potências decrescentes de x. 2) (F.C. Chagas-BA) Dado o polinômio P( x) x3 2x 2 m x 1 , onde m IR , seja P(a) o valor de P para x = a. Se P(2) 3 P(0) , então P(m) é igual a: a) – 5 b) – 3 c) – 1 d) 1 e) 14 Resolução: Dividimos o termo de maior grau de P(x) pelo termo de maior grau de D(x): 1º 6x 4 2x 2 3x 2 , obtendo assim o 1º termo do quociente q(x); Multiplicamos o quociente obtido (– 3 x2) por D(x): (– 3 x2).(2x2 – x + 3) = – 6x4 + 3x3 – 9x2 2º 3) (UCMG) A soma dos valores de A, B e C tal que 2x 3 A Bx C é: x( x 2 1) x x 2 1 a) 0 b) 1 c) 2 d) 3 e) 4 O resultado é colocado, com sinal trocado, sob os termos semelhantes de P(x): Somamos os termos semelhantes, e os termos de P(x) que não têm semelhantes a somar dever ser copiados (abaixados). Obtemos, então, o primeiro resto parcial: 3º 4. DIVISÃO DE POLINÔMIOS Sejam os polinômios P(x) e D(x), respectivamente de graus m e n, com m n . Considerando gr(r) e gr(D), respectivamente, o grau de r(x) e o grau de D(x), temos que: Dividir P(x) por D(x) é determinar outros dois polinômios: o quociente q(x) e o resto r(x) tais que: Caso o grau do resto parcial seja maior ou igual ao grau do divisor D(x), repetimos os passos anteriores, efetuando a divisão do resto parcial atual pelo divisor D(x) até que o grau do resto se torne menor que o grau do divisor ou que o resto seja zero (divisão exata): 4º P( x ) q ( x ).D( x ) + r ( x ); gr ( r ) < gr ( D ) ou r ( x ) = 0. grmáx ( r ) = gr ( D ) – 1 gr max ( r ) significa o maior grau possível para o polinômio resto. Então, o quociente q(x) = – 3x2 + x + 3 e o resto r ( x) 7x 20 . 3 EXERCÍCIOS SÉRIE AULA 4.2. BRIOT-RUFFINI 4) (UFR-PE) Qual o resto da divisão do polinômio x3 – 2x2 + x + 1 por x2 – x + 2 ? Se quisermos dividir um polinômio P(x) por (x – a) podemos nos valer de um algoritmo chamado dispositivo prático de Briot-Ruffini (Charles A. A. Briot, matemático francês, 1817–1882 e Paolo Ruffini, matemático italiano, 1765–1822) no qual trabalhamos somente com os coeficientes de P(x) e com a raiz do divisor x – a. a) x + 1 b) 3x + 2 c) – 2x + 3 d) x – 1 e) x – 2 Exemplo: Determine o quociente e o resto da divisão de P(x) = x4 – 5x3 + x2 – 3x + 6 por (x – 2). 5) (MR 2010) O quociente e o resto da divisão de P( x) 2x5 3x 12 por D( x) x 2 1 são, respectivamente: Resolução: Em primeiro lugar, devemos dispor os coeficientes de P(x) e a raiz de (x – 2), conforme o esquema abaixo: Sugestão: Encontre os coeficientes na identidade P( x ) ( x 2 1)( ax3 bx2 cx d) (ex f ) P( x ) ax5 bx 4 cx 3 dx2 ex f O 1º passo é “abaixar” o 1º coeficiente de P(x) que, neste exemplo, é 1: ax3 bx2 cx d P( x ) ax5 bx 4 (a c )x 3 (b d)x 2 (c e)x (d f ) Tal sugestão deve-se ao fato de, sendo P(x) de grau 5, logicamente o grau do quociente tem que ser 3 pois o divisor é de grau 2 e, já que o divisor é de grau 2, consequentemente, o maior grau que o resto poderá ter é 1 (no máximo um grau a menos que o grau do divisor). a) 2x3 – 2x b) – 2x3 + 2x c) 2x3 – 2x d) – 2x3 + 2x e) – 2x3 + 2x e e e e e – x + 12 – x + 12 – x – 12 – x + 12 x + 12 6) (MR 2010) Se P(x) = 2x3 – 4x2 + ax + b e Q(x) = x2 – 3x +2 são polinômios, os valores de a e b, para que P(x) seja divisível por Q(x), são, respectivamente: Sugestão: Quando um polinômio é divisível por outro, as raízes do polinômio divisor são, também, raízes do polinômio dividendo. Não Esqueça: P(raiz) = zero. a) –1 e 3 b) –1 e 2 c) –2 e 3 d) –2 e 4 e) –3 e 2 Em seguida, multiplica-se 1 por 2 e soma-se o produto obtido com o 2º coeficiente de P(x). O resultado encontrado [ 1 . 2 + (– 5) = – 3 ] o 2º coeficiente do quociente procurado. O passo seguinte é multiplicar – 3 por 2 e somar o produto obtido com o 3º coeficiente de P(x). O novo resultado encontrado ( – 3 . 2 + 1 = – 5 ) é o 3º coeficiente do quociente. Em seguida, de modo análogo, multiplica-se – 5 por 2 e soma-se com o 4º coeficiente de P(x). O resultado encontrado [ – 5 . 2 + ( – 3 ) = – 13] é o 4º coeficiente do quociente. Para finalizar, repete-se o processo para o número – 13 obtendo-se – 20, que é o resto da divisão: ( – 13 . 2 + 6 = – 20 ). O quociente procurado é q(x) = x3 – 3x2 – 5x – 13 e o resto, que é independente de x, é R = – 20. 4 EXERCÍCIOS SÉRIE AULA 5. TEOREMA DO RESTO 7) (FGV-SP) Seja Q(x) o quociente da divisão do polinômio P(x) = x6 – 1 pelo polinômio d(x) = x – 1. Então: Na divisão do polinômio P(x), de grau maior ou igual a 1, por um binômio do 1º grau do tipo (ax + b), com a e b reais, teremos q(x) como quociente e R como resto. a) Q(0) = 0 b) Q(0) < 0 c) Q(1) = 0 d) Q(– 1) = 1 e) Q(1) = 6 P(x) = q(x).(ax – b) + R Calculando a raiz do divisor: ax + b = 0 x 8) (UFCE) Na divisão do polinômio P(x) = x6 por (x + 1), o quociente é Q1(x) e o resto é R1. Se R2 é o resto da divisão de Q1(x) por (x + 1), então R2 é igual a: b b b P q a b R a a a b a b R P a 0 Teorema do resto: Resto = P (raiz do divisor) a) – 4 b) – 5 c) – 6 d) – 7 e) – 8 Exemplo 1: (MR 2010) Determine o resto da divisão de P(x) = 2 x4 – 4 x3 – 1 por D(x) = 3 x – 6. Observação Importante: COMO OBTER O RESTO EM DIVISÕES SUCESSIVAS ? Exemplo: Um polinômio p(x), dividido por ( x 1) , deixa resto 2. O quociente desta divisão é então dividido por ( x 4) , obtendo-se resto 1. O resto da divisão de p(x) por ( x 1) ( x 4) é ... Resolução: Resolução: Como o divisor é do 1º grau (ax + b), podemos aplicar o teorema do resto, ou seja: Cálculo da raiz do divisor: D(x) = 0 3 x – 6 = 0 x = 2 Teorema do resto: R = P(2) R = 2.(2)4 – 4.(2)3 – 1 R=–1 Exemplo 2: (Osec-SP) Um polinômio p(x), quando dividido por ( x 2) , dá resto 15, quando dividido por (x + 1), dá resto 3. Dividindo-o por (x – 2).(x + 1), o valor numérico do resto para x = 0 é: a) 4 P( x) q1( x) ( x 1) 2 ..... ( 1) q1( x ) q2 ( x) ( x 4) 1 .... ( 2 ) Fazendo ( 2 ) ( 1) : P( x ) [ q2 ( x ) ( x 4) 1] ( x 1) 2 q1 ( x ) Arrumando: P( x ) q2 ( x ) ( x 1)( x 4) x 1 O Resto procurado é igual a (x + 1). 9) (MR 2010) Um polinômio p(x), dividido por (2x 1) , deixa resto – 1. O quociente desta divisão é então dividido por ( x 1) , obtendo-se resto 2. O resto da divisão de p(x) por (2x 1) ( x 1) é ... a) 1 b) 2 c) 4x + 1 d) x – 1 e) 3 b) 5 c) 6 d) 7 e) 8 Resolução: P(2) 15........... (1) Pelo teorema do resto: P( 1) 3 ........... (2) P(x) = q(x).(x – 2).(x + 1) + R(x) ............... ( 3 ) Sabemos que o grau do resto R(x) tem que ser menor que o grau do divisor ; Como, neste exemplo, o divisor “(x – 2).(x – 1)” é do 2º grau, logicamente, o maior grau possível para o resto será 1. O Resto R(x) é do tipo R(x) = a x + b ......... (4) Fazendo (4) (3): P(x) = q(x).(x – 2).(x + 1) + a x + b .............. (5) Substituindo (1) e (2) em (5): P(2) 15 2a b 15 P( 1) 3 a b 3 Resolvendo o sistema, temos: a = 4 e b = 7. R(x) = ax + b R(x) = 4x + 7 R(0) = 7. 5 EXERCÍCIOS SÉRIE AULA 6. DIVISIBILIDADE POR PRODUTO DE FATORES 10) (UFES) O resto da divisão do polinômio P(x) = x1032 – 12x3 + 15 pelo binômio Q(x) = x + 1 vale: 1. Se um polinômio P(x) é divisível por (x – a) e também por (x – b), então, P(x) é divisível pelo produto (x – a).(x – b). a) 1032 b) 28 c) 15 d) 12 e) 4 2. Se um polinômio P(x) é divisível por (x – a).(x – b), então, P(x) é divisível por (x – a) e por (x – b), isoladamente. 11) (UFPA) Sabendo-se que os restos das divisões de x2 + px + 1 por x – 1 e x + 2 são iguais entre si, o valor de p é: a) – 2 b) – 1 c) 0 d) 1 e) 2 12) (Santa Casa-SP) Dividindo-se um polinômio f por x2 – 3x + 1 obtém-se quociente x + 1 e resto 2x + 1. O resto da divisão de f por x + 1 é: a) – 2 b) – 1 c) 3 d) 2x – 1 e) 2x + 1 13) (UFES) O resto da divisão de um polinômio por (x + 1) é 6, e por (x – 2) é 3. Ao dividir o mesmo polinômio pelo produto (x + 1)(x – 2), o resto é: a) 18 b) 9x c) 2x + 3 d) – x + 5 e) x2 – 9x + 18 14) (UFR-PE) Seja p(x) um polinômio com coeficientes reais. Assinale a alternativa certa para o resto da divisão de p(x) por x2 – 5x + 6, sabendo-se que p(2) = 2 e p(3) = 3. Dica: x 2 5x 6 ( x 2)( x 3) a) 2x + 1 b) x + 1 c) x – 3 d) x – 2 e) x Observações: a) E ambas as situações acima, como (x – a) e ( x – b) são fatores de P(x), consequentemente, a e b são raízes de P(x). b) A informação acima é válida para a existência de dois ou mais fatores compondo o polinômio divisor na situação de divisibilidade, ou seja, de resto nulo. Exemplo: 4 2 (FEI-SP) Dado o polinômio p(x) = 4x – 5x – 3bx + a, calcule os valores de a e b de modo que p(x) seja divisível por g(x) = x2 – 1. Resolução: Fazendo g(x) = (x + 1)(x – 1) Temos que, como conseqüência, que P(x) é divisível por (x + 1) e por (x – 1). Logo: P(– 1) = 0 4(– 1) – 5(– 1) – 3b(– 1) + a = 0 P( 1 ) = 0 4 (1)4 – 5 (1)2 – 3b (1) + a = 0 4 2 3b a 1 Resolvendo o sistema 3b a 1 Resposta: a = 1 e b = 0. EXERCÍCIOS SÉRIE AULA 15) (MR 2010) Determine p+q para que o polinômio P( x) 2x3 4x 2 px q seja divisível por (x + 1).(x – 2). a) – 2 b) 4 c) 2 d) – 4 e) – 1 16) (Mack–SP 2005) Um polinômio tem resto A, quando dividido por (x – A), e resto B, quando dividido por (x – B), sendo A e B números reais. Se o polinômio p(x) é divisível por (x – A).(x – B), então: a) A = B = 0 b) A = 1 e B = – 1 c) A = 1 e B = 0 d) A = B = 1 e) A = 0 e B = 1 6 7. FATORAÇÃO DE UM POLINÔMIO Seja P(x) um polinômio de grau n, n 1, dado por: P( x) anxn an 1xn 1 a1x a0 , ( a0 0) Podemos decompô-lo em “n” fatores do 1º grau sob a forma: P(x) = an .( x – x1 ).( x – x2 ).( x – x3 ) ... ( x – xn ). Em que x1 , x2 , x3 , . . . , xn são as “n” raízes de P(x) e an é o coeficiente dominante de P(x). Por exemplo, seja o polinômio P(x) = ax3 + bx2 + cx + d, com raízes x1 , x2 e x3 . Decompondo o mesmo em fatores do 1º grau, teremos: P(x)= a.( x – x1 )( x – x2 ) ( x – x3 ) Observações: 1. Se duas, três ou mais raízes forem iguais, dizemos que são raízes duplas, triplas etc. 2. Uma raiz “c” do polinômio P(x) é dita raiz dupla ou de multiplicidade 2 se P(x) é divisível por (x – c)2. 3. Dizemos que cada um dos polinômios do 1º grau, (x – x1), (x – x2), (x – x3), ... , (x – xn), é um fator de P(x). 4. P(x) é divisível, individualmente, por cada um de seus fatores. Utilizaremos o dispositivo de Briot-Ruffini, abaixando o grau do mesmo, para encontrarmos as raízes de um polinômio P(x). Usando, como exemplo, um P(x) de grau 3 ... Sabemos que P( x) a( x x1) ( x x 2 ) ( x x3 ) símbolos) que ensinava como proceder para determinar as raízes em exemplos concretos com coeficientes numéricos * Bhaskara que nasceu na Índia em 1.114 e viveu até cerca de 1.185 foi um dos mais importantes matemáticos do século 12. As duas coleções de seus trabalhos mais conhecidas são Lilavati ( "bela") e Vijaganita ("extração de raízes"), que tratam de aritmética e álgebra respectivamente, e contêm numerosos problemas sobre equações de lineares e quadráticas ( resolvidas também com receiras em prosa ) , progressões aritméticas e geométricas, radicais, tríadas pitagóricas e outros. * Até o fim do século 16 não se usava uma fórmula para obter as raízes de uma equação do 2º grau, simplesmente porque não se representavam por letras os coeficientes de uma equação. Isso só começou a ser feito a partir da François Viéte, matemático francês que viveu de 1540 a 1603. Logo, embora não se deva negar a importância e a riqueza da obra de Bhaskara, não é correto atribuir a ele a conhecida fórmula de resolução da equação de 2º grau. EXEMPLO: Para escrevermos um polinômio P(x) na forma fatorada, ou seja, como produto de fatores do 1º grau, precisaremos do seu coeficiente dominante e de todas as suas raízes. Vejamos o Polinômio P( x) 2x3 8x 2 2x 12 , sabendo que uma das suas raízes é x1 3 . 1º passo: Utilizar o dispositivo prático de Briot-Ruffini, com a raiz do polinômio, para abaixar o grau do mesmo. Logicamente também sabemos que P(x) é divisível por cada um dos seus fatores, ou seja: P(x) é divisível por ( x x1) , assim como por ( x x 2 ) e por ( x x 3 ) , isto é evidente! Observe: 2º passo: Igualar o quociente a zero e encontrar as demais raízes. Na simplificação efetuada acima, o grau da equação P(x) = 0 foi reduzido para grau 2 e assim poderemos encontrar as outras duas raízes de P(x) através da fórmula de Bhaskara. CURIOSIDADE O hábito de dar nome de Bhaskara para a fórmula de resolução da equação de 2º grau se estabeleceu no Brasil por volta de 1960. Esse costume, aparentemente só brasileiro ( não se encontra o nome de Bhaskara para essa fórmula na literatura internacional), não é adequado pois : * Problemas que recaem numa equação de 2º grau já apareciam, há quase 4.000 anos atrás, em textos escritos pelos babilônicos. Nestes textos o que se tinha era uma receita ( escrita em prosa, sem uso de OBS: Neste exemplo, bastou apenas uma raiz conhecida para, com o rebaixamento encontrado, calcularmos as demais raízes com a aplicação da fórmula de Bhaskara. Caso o polinômio tivesse grau 4, precisaríamos do conhecimento e respectiva utilização de duas raízes do mesmo para, utilizando o dispositivo prático de Briot-Ruffini por duas vezes (uma para cada raiz conhecida) chegarmos ao cálculo das outras duas raízes através da fórmula de Bhaskara. 3º passo: De posse de todas as raízes do polinômio P(x) e do seu coeficiente dominante... P x) 2 ( x 3)( 1)( x 2) ( x Forma fatorada do polinômio P(x). 7 EXERCÍCIOS SÉRIE AULA 8. RELAÇÕES DE GIRARD 17) (MR 2010) O resto da divisão do polinômio P(x) = – 2x3 – 5x2 – x + k + 1 , k IR, por (x + 1) é igual a zero. O polinômio P(x), escrito na forma fatorada (produto de fatores do 1º grau) é: Algumas relações entre os coeficientes de uma equação e suas raízes, conhecidas como Relações de Girard, constituem uma ferramenta importante na resolução de equações quando conhecemos alguma informação sobre suas raízes. a) P( x) ( x 1)( x 2)( x 1) 1 b) P( x ) ( x 1)( x 2)( x 1/ 2) 2 c) P( x) 2( x 1)( x 2)( x 1/ 2) d) P( x) 2( x 1)( x 2)( x 1) e) P( x) 2( x 1)( x 2)( x 2) 18) (MR 2010) Se o polinômio P( x) x 4 4x3 7x 2 22x 24 é divisível por ( x 2) , podemos afirmar que um dos seus fatores de 1º grau é o polinômio Sugestão: Em toda equação, sempre verifique se a soma dos seus coeficientes é igual a zero; se o for, com certeza 1 (um) é raiz da referida equação e, assim sendo, podemos utilizar esta raiz 1 (um) conhecida para, com o uso do dispositivo prático de Briot-Ruffini, abaixar o seu grau e determinarmos as demais raízes. a) x + 1 b) x – 3 c) x + 4 d) 2x + 6 e) x2 – 1 19) (MR 2010) Os zeros (ou raízes) do polinômio P(x) = x3 + x2 – 26x +24 são: a) –6, – 4, 1 b) –6, 1, 4 c) –4, –1, 6 d) –1, 4, 6 e) 1, 4, 6 20) (UFES modificada) Sabendo que o polinômio P(x) = 2x3 + m x2 + x – 2 é divisível por (x + 2), podemos decompô-lo num produto de fatores do 1º grau. O polinômio P(x) e o valor da constante m encontram-se na alternativa: a) P(x) = 2(x + 2)(x – 1)( x – 3); m = – 2 b) P(x) = 2(x + 2)(x – 1)( x + 3); m = – 1 c) P(x) = 2(x + 2)(x + 1)( x – 1/3); m = 5 d) P(x) = 2(x + 2)(x + 1)( x + 1/2); m = 5 e) P(x) = 2(x + 2)(x + 1)( x – 1/2); m = 5 x1 x 2 ax2 + bx + c = 0 x1 x 2 b a c a x1 x 2 x 3 ax3 + bx2 + cx + d = 0 b a x1.x 2 x1.x 3 x 2 .x 3 x1.x 2 .x 3 c a d a Observações: Para equações de graus maiores que três, deveremos, atentando-se à sequência alfabética dos coeficientes e à alternância dos sinais à direita da igualdade, seguir o seguinte procedimento com suas raízes. Exemplo: (MR 2010) Determine o conjunto solução da equação P( x) x3 4x 2 x 6 , sabendo que uma das suas raízes é a igual à soma das outras duas. Resolução: Considerando x1, x2 e x3 as raízes da equação abaixo: x 3 4x 2 x 6 0 Girard: ( 4) x1 x 2 x 3 x1 x 2 x 3 4 ......( 1) 1 Do enunciado: x 2 x3 x1 .......................................( 2 ) Substituindo ( 2 ) em ( 1 ): x1 +(x1) = 4 2x1 = 4 x1 = 2 1) Temos que x3 4x 2 x 6 0, onde x1 2 ; 2) Abaixando o grau da equação com a utilização do dispositivo prático de Briot-Ruffini 2 1 –4 1 6 1 –2 –3 0 4) Assim, x 3 4x 2 x 6 0 (x – 2).(x2 – 2x – 3) = 0 (x – 2)(x2 – 2x – 3) = 0 x2 – 2x – 3= 0 x2 = – 1 ou x3 = 3. Resposta: S = { – 1; 2; 3 }. Observação Importante: Alguns testes sobre raízes de uma equação utilizam os termos raízes simétricas (ou opostas) e raízes recíprocas. x1 A e x 2 A ; Raízes Simétricas: Raízes Recíprocas: x1 A e x 2 1 A 8 9. MULTIPLICIDADE DE UMA RAIZ PARA NÃO ESQUECER: Na decomposição de P(x) em fatores de primeiro grau, observamos que o fator (x – a) pode aparecer uma vez, duas vezes,..., m vezes. Então podemos dizer que a raiz em questão tem multiplicidade 1, 2,..., m, respectivamente. 1. SOMA DOS COEFICIENTES DE UM POLINÔMIO 10. TEOREMA DAS POSSÍVEIS RAÍZES RACIONAIS SC = P(1) = 2 + 3 – 7 + 10 = 8. p Se um número , com p e q primos entre si e q 0 , q é raiz de uma equação algébrica an x n an 1x n 1 ... a1x a0 0 de coeficientes inteiros, então p é divisor de a e q é divisor de an . 0 Exemplo: Determine as raízes da equação x4 – 2x3 – 7x2 + 8x + 12 = 0. Pelo Teorema das possíveis raízes racionais: Divisores de 12: 1, 2, 3, 4, 6, 12 Divisores de 1 : 1 As possíveis raízes “x” serão obtidas do quociente 1, 2, 3, 4, 6, 12 , ou seja, 1 x { 1, 2, 3, 4, 6, 12 } . Utilizamos o dispositivo prático de Briot-Ruffini para verificar as possíveis raízes ... Para calcular a soma “SC” dos coeficientes de um polinômio P(x), basta calcular o valor numérico do polinômio para x = 1, ou seja, calcular P(1). Exemplo-1: P(x) = 2x4 + 3x2 – 7x + 10 Exemplo-2: O binômio ( 3 x 5 y 3 z 2 )10 possui 11 termos e, respectivamente, 11 coeficientes reais. Para calcularmos a soma dos seus onze coeficientes reais basta que façamos todas as letras iguais a “1” e efetuarmos a potência resultante, ou seja, SC = ( 3.15 .13 12 )10 S 210 = 1 024. 2. TERMO INDEPENDENTE DE UM POLINÔMIO Para calcularmos o termo independente “TI” de um polinômio P(x), basta calcular o valor numérico do polinômio para x = 0, ou seja, calcular P(0). Exemplo-3: P(x) = 2x4 + 3x2 – 7x + 10 TI = P(0) = 0 + 0 – 0 + 10 = 10. Exemplo-4: Para o binômio ( 2 x 3 y 1 )100 , basta que façamos todas as letras iguais a zero e efetuarmos a potência resultante, ou seja, TI = ( 0 1 )100 TI = 1. EXERCÍCIOS SÉRIE AULA 21) (Cesgranrio) Se x1 e x2 são as raízes de x2 + 57x – 228 = 0, então 1 1 vale: x1 x 2 11. TEOREMA DAS RAÍZES IRRACIONAIS Numa equação de coeficientes racionais, se (m n ) for raiz irracional, então (m n ) também o será, com m e n racionais. Exemplo: Determine as raízes da equação x³ - 4x² + 3x + 2 = 0, sabendo que a menor delas vale 1 2 . Resolução: Como a equação possui coeficientes racionais, se x1 1 2 é uma das suas raízes, pelo teorema das raízes irracionais, x 2 1 2 . Por Girard, x1 + x2 + x3 = 4 , assim: (1 2 ) (1 2 ) x3 4 x3 2 S { 1 2 ; 1 2 ; 2 } . a) – 1/4 b) – 1/2 c) 1/4 d) 1/2 e) 1 22) (U.F.São Carlos-SP modificada) Sabendo-se que a soma de duas das raízes da equação x3 – 7x2 + 14x – 8 = 0 é igual a 5, pode-se afirmar a respeito das raízes que: a) são todas iguais e não nulas b) somente uma é nula c) as raízes podem constituir uma P.G. d) as raízes podem constituir uma P.A. e) nenhuma raiz é real 23) (Fuvest-SP) Sabe-se que o produto de duas raízes da equação algébrica 2x3 – x2 + kx + 4 = 0 é igual a 1. Então o valor de k é: a) – 8 b) – 4 c) 0 d) 4 e) 8 9 24) (Fuvest-SP) Se a equação 8x3 + kx2 – 18x + 9 = 0 tem raízes reais a e – a, então o valor de k é: a) 9/4 b) 2 c) 9/8 d) – 2 e) – 4 DISCURSIVAS VEST 2011 1) (MR 2010) Seja o polinômio P(x) tal que: P(x) x3 bx2 cx d , cujo esboço gráfico encontra-se na figura abaixo: 25) (Unificado-RJ) Se a, b e c são as raízes da equação x3 – 10x2 – 2x + 20 = 0, então o valor da expressão a2bc + ab2c + abc2 é igual a: a) 400 b) 200 c) – 100 d) – 200 e) – 400 a) calcule os coeficientes b e c de P(x). b) determine termo independente de P(x). c) escreva P(x) como produto de fatores, sendo um do 1º grau e outro de 2º grau. d) calcule o resto R(x) da divisão de P(x) por x² + x – 6 e determine R(1/8). 2) (FUVEST-SP/2002) As raízes do polinômio p( x) x3 3x2 m , onde m é um número real, estão em progressão aritmética. Determine: a) o valor de m; b) as raízes desse polinômio. 3) (UERJ) As dimensões de um paralelepípedo retângulo são dadas pelas raízes do polinômio a seguir: 3x 3 13 x 2 7 x 1 Em relação a esse paralelepípedo, determine: a) a razão entre a sua área total e o seu volume; b) suas dimensões. 4) (UFRJ) Encontre as raízes de x3 15x2 66x 80 0 sabendo que são reais e estão em progressão aritmética. 5) (UFMG/2001) Os polinômios p1( x) x2 4 e p2 ( x) x2 7x 10 dividem o polinômio p( x) ax3 bx2 12x c , em que a, b e c são números reais. Determine a, b e c. 10 6) (UFF-RJ) Um aluno dividiu o polinômio p( x) ax2 bx c , sucessivamente, por x – 1, x – 2 e x – 3 e encontrou, respectivamente, restos 0, 0 e 1. Determine o polinômio p(x). GABARITO SÉRIE AULA 1 B 6 D 11 D 16 A 21 C 2 B 7 E 12 B 17 C 22 C 3 C 8 C 13 D 18 C 23 A 4 C 9 C 14 E 19 B 24 E 5 A 10 B 15 C 20 E 25 D RESPOSTAS DAS DISCURSIVAS 7) (UFRJ) Determine todas as raízes reais de x 4 4x 3 4x 2 x 2 0 . 1a) b = 4 e c = – 5 1b) 2 1c) P(x) ( x 2).( x 1)2 1d) R(x) = – 16x + 32; R(1/8) = 30. 2) a) m = 2. 2b) 1, 1 3 8) (UFMG/2005) Seja p( x) x 3 ax2 bx 2 um polinômio em que a e b são números inteiros. Sabe-se que 1 2 é uma raiz de p(x). Considerando essas informações, 1. DETERMINE os coeficientes a e b. 2. DETERMINE todas as raízes de p(x). e 1 3 . 3a) 14 1 3b) ; 2 3 e 2 3 . 3 4) 2, 5 e 8 . 5) a = 3, b = – 15 e c = 60 . 1 .(x 1).( x 2) . 2 1 5 1 5 7) – 1, – 2 , e . 2 2 6) P( x ) 8) 1. a = – 4 e b = 3 8) 2. 1 2 , 1 2 e 2 . 9) D 110 cm. 9) (UFES) Se as dimensões, em centímetros, de um paralelepípedo reto retangular são dadas pelas raízes da equação x3 14x 2 43x 30 0 , calcule o comprimento da diagonal do paralelepípedo.