Autor Tema: Raíz positiva y raíz negativa II

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23 Mayo, 2016, 06:05 am
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mazuro

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Hola a todos

Probar que \( x^{5}-5x+2=0 \)  tiene una raíz negativa, dos positivas y dos complejas.

Lo que hice:

\( f(x)=x^{5}-5x+2 \)  Ahora por la propiedad de que entre dos raíces consecutivas a y b de \( f'(x)=0 \) entonces existe a lo más una raíz real de \( f(x)=0 \). 

Luego hallé la derivada

\( f'(x)=5x^{4}-5 \)  luego simplificando queda \( x^{4}-1=0 \)  sus raíces son \( 1,-1,i,-i \)

luego las imágenes

\( f(-\infty)=-\infty \)
\( f(-1)=6 \)
\( f(1)=-2 \)
\( f(\infty)=\infty \)

Ahora los intervalos, ya que por Bolzano se tiene que

\( (-\infty,-1) \)    \( (-1,1) \)   \( (1,\infty) \)

Hay tres raíces reales, una por cada intervalo.

Espero esto esté bien, el incoveniente es saber cuántas positivas y/o negativas por medio de la propiedad del Signo del Polinomio y no por la regla de signos de Descartes...  ???

Por Descartes sale, pero debo hacerla por Signo del Polinomio (dado un polinomio f(x) con coeficientes reales se puede encontrar un número positivo p tal que f(x) tiene el mismo signo que \( a_{0}x^{n} \)   cuando x>p).

Intentando, en el intervalo \( (-\infty,0) \),  con P negativa tendría signo negativo y f(0)=2, por tanto en este intervalo hay al menos una raíz negativa por Bolzano...  pero para el intervalo de \( (0,\infty) \)   tomo Q positiva y tendría signo positivo y de nuevo f(0)=2, ambas imágenes son positivas no puedo aplicar Bolzano...  ???  ???

Muchas gracias, saludos.




23 Mayo, 2016, 09:44 am
Respuesta #1

Luis Fuentes

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Hola

Probar que \( x^{5}-5x+2=0 \)  tiene una raíz negativa, dos positivas y dos complejas.

Lo que hice:

\( f(x)=x^{5}-5x+2 \)  Ahora por la propiedad de que entre dos raíces consecutivas a y b de \( f'(x)=0 \) entonces existe a lo más una raíz real de \( f(x)=0 \). 

Luego hallé la derivada

\( f'(x)=5x^{4}-5 \)  luego simplificando queda \( x^{4}-1=0 \)  sus raíces son \( 1,-1,i,-i \)

Bien. De ahí deduces que a lo sumo hay tres raíces reales, porque la derivada sólo se anula en dos puntos reales.

Citar
luego las imágenes

\( f(-\infty)=-\infty \)
\( f(-1)=6 \)
\( f(1)=-2 \)
\( f(\infty)=\infty \)

Ahora los intervalos, ya que por Bolzano se tiene que

\( (-\infty,-1) \)    \( (-1,1) \)   \( (1,\infty) \)

Hay tres raíces reales, una por cada intervalo.

Espero esto esté bien, el incoveniente es saber cuántas positivas y/o negativas por medio de la propiedad del Signo del Polinomio y no por la regla de signos de Descartes...  ???

Por Descartes sale, pero debo hacerla por Signo del Polinomio (dado un polinomio f(x) con coeficientes reales se puede encontrar un número positivo p tal que f(x) tiene el mismo signo que \( a_{0}x^{n} \)   cuando x>p).

Intentando, en el intervalo \( (-\infty,0) \),  con P negativa tendría signo negativo y f(0)=2, por tanto en este intervalo hay al menos una raíz negativa por Bolzano...  pero para el intervalo de \( (0,\infty) \)   tomo Q positiva y tendría signo positivo y de nuevo f(0)=2, ambas imágenes son positivas no puedo aplicar Bolzano...  ???  ???

Simplemente dado que \( f(-1)=6 \) y \( f(-\infty)=-\infty \) (entendiendo que esto significa que \( \displaystyle\lim_{x \to{-}\infty}{}f(x)=-\infty \)) tienes una raíz en el intervalo \( (-\infty,-1) \) y por tanto una raíz negativa.

Dado que \( f(0)=2 \) y \( f(1)=-2 \) tienes otra raíz en el intervalo \( (0,1) \): es positiva.

Dado que \( f(1)=-2 \) y \( f(+\infty)=+\infty \) tienes una raíz en \( (1,+\infty) \): positiva.

Saludos.

23 Mayo, 2016, 10:04 am
Respuesta #2

mazuro

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