Uppgift 3
Bestäm först den komplexa konstanten $c$, så att tredjegradsekvationen
$$x^{3} - x^{2} - 7x + c = 0$$
får roten $2 + i$. Lös därefter ekvationen fullständigt för detta värde på $c$.
Hela algebra · 2017-05-03
Bestäm först den komplexa konstanten $c$, så att tredjegradsekvationen
$$x^{3} - x^{2} - 7x + c = 0$$
får roten $2 + i$. Lös därefter ekvationen fullständigt för detta värde på $c$.
Vi har
$$(2+i)^2=3+4i\qquad\text{och}\qquad(2+i)^3=2+11i.$$
Skall ekvationen ha roten $2+i$, måste
$$\begin{aligned} 0&=(2+i)^3-(2+i)^2-7(2+i)+c\\ &=(2+11i)-(3+4i)-7(2+i)+c=-15+c, \end{aligned}$$
alltså $c=15$. Ekvationen $x^3-x^2-7x+15=0$ är reell, varför både $2\pm i$ är rötter enligt Konjugerade rotsatsen. Tredjegradspolynomet har därför faktorn
$$(x-2-i)(x-2+i)=x^2-4x+5.$$
Polynomdivision ger
$$x^3-x^2-7x+15=(x^2-4x+5)(x+3),$$
varur vi avläser de tre rötterna $2\pm i$ och $-3$.