Autor Tema: Cubic equation

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20 Marzo, 2023, 02:42 am
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jacks

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If  \( \displaystyle p,q,r \) are roots of \( x^3+3x^2-1=0 \).

Then \( p^2q+q^2r+r^2p= \)


20 Marzo, 2023, 12:01 pm
Respuesta #1

Luis Fuentes

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Hi

If  \( \displaystyle p,q,r \) are roots of \( x^3+3x^2-1=0 \).

Then \( p^2q+q^2r+r^2p= \)

There is something strange here. The polynomial \( p^2q+q^2r+r^2p \) is not symmetric. So the result depends on the order of the roots.

Best regards.

21 Marzo, 2023, 11:11 am
Respuesta #2

jacks

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Sorry Admin , Given \[ p>q>r \]

22 Marzo, 2023, 09:37 am
Respuesta #3

Luis Fuentes

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Hi

If  \( \displaystyle p,q,r \) are roots of \( x^3+3x^2-1=0 \).

Then \( p^2q+q^2r+r^2p= \)

You can define:

\( f(x,y,z)=x^2y+y^2z+z^2x \)
\( g(p,q,r)=x^2z+y^2z+r^2q \)

They are not symmetric polynomials but their sum and product are. They can be expressed in terms of elementary symmetric polynomials:

\( s_1(x,y,z)=x+y+z,\quad s_2(x,y,z)=xy+xz+yx,\quad s_3(x,y,z)=xyz \)

\( f+g=-3s_3+s_1\cdot s_2 \) (*)
\( f\cdot g=9s_3^2 + s_3\cdot s_1^3 - 6 s_3s_1s_2+s_2^3 \)(**)

Now, by Vietta-Cardano relations of the roots of a polynomial, if \( p,q,r \) are the roots of \( x^3+3x^2-1=0 \).

\( s_1(p,q,r)=-3,\quad s_2(p,q,r)=0,\quad s_3(p,q,r)=1 \)

From this and (*),(**):

\( f(p,q,r)+g(p,q,r)=-3 \)   (1)
\( f(p,q,r)g(p,q,r)=-18 \)    (2)

Solving the system:

\( \{f(p,q,r),g(p,q,r)\}=\{3,-6\} \)

Now, we only need to check that \( f(p,q,r)>g(p,q,r) \).

Best regards.

24 Marzo, 2023, 01:24 pm
Respuesta #4

jacks

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Thanks admin got it.  :aplauso: