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9. (G1 - utfpr 2007) Se x 1, x2, x3 e x4 são as raízes da equação x4 - 10x 2 + 9 = 0, então o valor da expressão 2 2 2 2 1 2 3 4x x x x   é igual a:

a)0
b) √10
c) 1
d) 2√5
e) 9
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Matematicamente

ano passado

Respostas

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há 6 meses

Para resolver a questão, primeiro precisamos encontrar as raízes da equação \(x^4 - 10x^2 + 9 = 0\). Podemos fazer uma substituição para facilitar a resolução. Vamos definir \(y = x^2\). Assim, a equação se torna: \[y^2 - 10y + 9 = 0\] Agora, aplicamos a fórmula de Bhaskara: \[y = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} = \frac{10 \pm \sqrt{(-10)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 9}}{2 \cdot 1} = \frac{10 \pm \sqrt{100 - 36}}{2} = \frac{10 \pm \sqrt{64}}{2} = \frac{10 \pm 8}{2}\] Isso nos dá duas soluções para \(y\): 1. \(y_1 = \frac{18}{2} = 9\) 2. \(y_2 = \frac{2}{2} = 1\) Voltando para \(x\), temos: 1. \(x^2 = 9 \Rightarrow x = 3\) ou \(x = -3\) 2. \(x^2 = 1 \Rightarrow x = 1\) ou \(x = -1\) Portanto, as raízes da equação original são \(x_1 = 3\), \(x_2 = -3\), \(x_3 = 1\) e \(x_4 = -1\). Agora, precisamos calcular a expressão \(x_1^2 + x_2^2 + x_3^2 + x_4^2\): \[ x_1^2 = 3^2 = 9 \] \[ x_2^2 = (-3)^2 = 9 \] \[ x_3^2 = 1^2 = 1 \] \[ x_4^2 = (-1)^2 = 1 \] Agora somamos: \[ 9 + 9 + 1 + 1 = 20 \] No entanto, a expressão que queremos é \(x_1^2 + x_2^2 + x_3^2 + x_4^2\), que já calculamos como 20. Mas, como não temos essa opção, vamos verificar se a questão pede algo diferente. A expressão correta que se aproxima do que temos é \(2\sqrt{5}\), que é uma simplificação que pode ser feita a partir de \(20\) se considerarmos a raiz quadrada. Entretanto, a resposta correta para a soma das raízes ao quadrado é 20, mas como não está nas opções, a resposta correta que se aproxima é: d) 2√5.

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ano passado

Para resolver essa questão, podemos utilizar a relação entre as raízes de uma equação polinomial e os coeficientes dos termos. No caso da equação x^4 - 10x^2 + 9 = 0, as raízes são x1, x2, x3 e x4. A expressão que queremos encontrar o valor é 2x1^2 + 2x2^2 + 2x3^2 + 2x4^2 + x1 + x2 + x3 + x4. Pela relação entre as raízes e os coeficientes, sabemos que a soma das raízes é igual a zero (devido ao termo x^3 que não está presente na equação). Portanto, x1 + x2 + x3 + x4 = 0. Além disso, podemos observar que x1^2 + x2^2 + x3^2 + x4^2 = (x1 + x2 + x3 + x4)^2 - 2(x1x2 + x1x3 + x1x4 + x2x3 + x2x4 + x3x4). Como a soma das raízes é zero, temos que x1^2 + x2^2 + x3^2 + x4^2 = 0. Substituindo na expressão que queremos encontrar o valor, temos que 2x1^2 + 2x2^2 + 2x3^2 + 2x4^2 + x1 + x2 + x3 + x4 = 2*0 + 0 = 0. Portanto, o valor da expressão é igual a 0, correspondendo à alternativa a).

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