En la ecuación xx + (p + IQ) x + 3i, si p y q son reales y la suma de los cuadrados de las raíces es 8, entonces, ¿qué son p y q?

Supongamos que r1 y r2 son las raíces de la ecuación dada [matemáticas] x ^ 2 + (p + qi) x + 3i = 0 [/ matemáticas]

r1 + r2 = – (p + qi) y r1.r2 = 3i.

Además, dado [matemáticas] r1 ^ 2 + r2 ^ 2 = 8 [/ matemáticas]

[matemáticas] (r1 + r2) ^ 2 – 2.r1.r2 = 8 [/ matemáticas]

[matemáticas] [- (p + qi)] ^ 2 – 2 (3i) = 8 [/ matemáticas]

[matemáticas] p ^ 2 + q ^ 2.i ^ 2 + 2pqi – 6i = 8 [/ matemáticas]

Como p y q son reales, la ecuación anterior se puede dividir en la siguiente

[matemáticas] p ^ 2 + (qi) ^ 2 = 8 ==> p ^ 2 – q ^ 2 = 8 [/ matemáticas] y

[matemáticas] 2pqi-6i = 0 ==> 2pq = 6 ==> q = 3 / p [/ matemáticas]

[matemáticas] p ^ 2 – (3 / p) ^ 2 = 8 ==> p ^ 4 – 8p ^ 2 – 9 = 0 ==> (p ^ 2 – 9) (p ^ 2 + 1) = 0 [ /matemáticas]

Ningún valor real de p satisfará la ecuación p ^ 2 + 1 = 0. Por lo tanto, p ^ 2–9 = 0

[matemáticas] p = ± 3 [/ matemáticas]

[matemáticas] q = 3 / p = ± 1 [/ matemáticas]