Si [matemáticas] (p + q) ^ 2 = 10 [/ matemáticas] y [matemáticas] (pq) ^ 2 = 8 [/ matemáticas] y [matemáticas] p> q [/ matemáticas], ¿cuáles son [matemáticas] p [/ math] y [math] q [/ math]?

Buena pregunta.

Resolviéndolo solo por el gusto de hacerlo.

Dado,

[matemáticas] \ displaystyle (p + q) ^ 2 = 10 \ etiqueta * {} [/ matemáticas]

y

[matemáticas] \ displaystyle (pq) ^ 2 = 8 \ etiqueta * {} [/ matemáticas]

Conviértalos en ecuaciones lineales simultáneas,

[matemáticas] \ displaystyle p + q = \ pm \ sqrt {10} \ tag * {(1)} [/ matemáticas]

[matemáticas] \ displaystyle pq = \ pm \ sqrt {8} \ tag * {(2)} [/ matemáticas]

Ahora, agregue [math] (1) [/ math] y [math] (2) [/ math], obtenemos,

[matemáticas] \ displaystyle 2p_ {1,2} = \ pm (\ sqrt {10} – \ sqrt {8}) [/ matemáticas]

[matemáticas] \ displaystyle \ implica \ boxed {p = \ frac {\ pm (\ sqrt {10} – \ sqrt {8})} {2}} \ tag * {(4)} [/ math]

Parece interesante. Tendrá 4 respuestas, 2 para [matemáticas] p [/ matemáticas] y 2 para [matemáticas] q [/ matemáticas].

Use [math] (4) [/ math] en [math] (1) [/ math] y obtenga [math] q [/ math].

[matemáticas] \ en caja {\ bowtie} [/ matemáticas]

Salud.

Dado ese sistema de ecuaciones, podemos hacer la siguiente ecuación

[matemáticas] (p + q) ^ 2 = (pq) ^ 2 + 2 [/ matemáticas]

Desde aquí podemos expandirlo a

[matemáticas] p ^ 2 + 2pq + q ^ 2 = p ^ 2–2pq + q ^ 2 + 2 [/ matemáticas]

Podemos simplificar en ambos lados [matemática] p ^ 2 [/ matemática] y [matemática] q ^ 2 [/ matemática] para que esto nos deje con

[matemáticas] 2pq = -2pq + 2 [/ matemáticas]

[matemáticas] 4pq = 2 [/ matemáticas]

[matemáticas] pq = 0.5 [/ matemáticas]

[matemáticas] p = \ dfrac {0.5} {q} [/ matemáticas]

Ahora tenemos p, así que simplemente necesitamos encontrar el valor q usando FIRST ECUATION

[matemáticas] (p + q) ^ 2 = 10 [/ matemáticas]

[matemáticas] p ^ 2 + 2pq + q ^ 2 = 10 [/ matemáticas]

[matemáticas] (\ dfrac {0.5} {q}) ^ 2 + 2 * \ dfrac {0.5} {q} * q + q ^ 2 = 10 [/ matemáticas]

Simplificando ..

[matemáticas] \ dfrac {0.25} {q ^ 2} + 1 + q ^ 2 = 10 [/ matemáticas]

Necesitamos preparar una ecuación cuadrática así que … ¡la formateamos!

[matemáticas] \ dfrac {0.25 + q ^ 2 + q ^ 4} {q ^ 2} = 10 [/ matemáticas]

[matemáticas] 0.25 + q ^ 2 + q ^ 4 = 10q ^ 2 [/ matemáticas]

[matemáticas] 0.25–9q ^ 2 + q ^ 4 = 0 [/ matemáticas]

Después de usar [math] q ^ 2 [/ math] como parámetro y aplicar fórmulas cuadráticas obtenemos los siguientes dos valores posibles para [math] q ^ 2 [/ math]:

[matemáticas] q ^ 2_1 = 8.97213595499958 [/ matemáticas]

[matemáticas] q ^ 2_2 = 0.02786404500042039 [/ matemáticas]

Aplicando sqrt a ambos, obtenemos

[matemáticas] q_1 = 2.99535239246 [/ matemáticas]

[matemáticas] q_2 = 0.16692526771 [/ matemáticas]

Entonces, probamos cualquier valor reemplazando en nuestra última ecuación con p =….

[matemáticas] p = \ dfrac {0.5} {q_1} [/ matemáticas]

[matemática] p = \ dfrac {0.5} {2.99535239246} = 0.16692526771 [/ matemática]

Oh sorpresa! q_2 = p

Intente hacer lo mismo con [matemáticas] q_2 [/ matemáticas] y [matemáticas] p [/ matemáticas] sería [matemáticas] q_1 [/ matemáticas].

Entonces, [matemática] q_1 [/ matemática] y [matemática] q_2 [/ matemática] son ​​[matemática] p [/ matemática] y [matemática] q [/ matemática], y dado que [matemática] p [/ matemática] es mayor que [matemáticas] q [/ matemáticas] sabemos que

[matemáticas] p = 2.99535239246 [/ matemáticas]

[matemáticas] q = 0.16692526771 [/ matemáticas]