Soru:
(mathrm{i^2=-1}) ve m,n birer gerçek sayı olmak üzere, (mathrm{2x^2+mx-3n=0}) denkleminin bir kökü (mathrm{-1+i}) olduğuna göre, m.n kaçtır?
Açıklama:
(2x2 + mx - 3n = 0)
Denklemdeki x'in yalnızca bir tane karekökünü biliyoruz: (-1 + i). Bu, denklemin diğer kökünün (-1 - i) olması gerektiği anlamına gelir.
Bir ikinci dereceden denklemin iki kökü varsa, denklemi (x - a) * (x - b) = 0 şeklinde çarpanlara ayırabiliriz, burada a ve b kök değerleridir.
(2x2 + mx - 3n = 0) = [(x - (-1 + i))(x - (-1 - i))] = [(x + 1 - i)(x + 1 + i)] = (x2 + 2x + 1 - i2)(x2 + 2x + 1 + i2) = (x2 + 2x + 2)(x2 + 2x)
(2x2 + mx - 3n = 0) = (x2 + 2x + 2)(x2 + 2x)
2x2 + 2x terimleri, denklemin her iki tarafında da ortak faktördür. Bunları iptal edebiliriz:
= (x2 + mx - 3n) / (x2 + 2x) = 1
x2 + mx - 3n = x2 + 2x = mx - 3n = 2x = mx - 2x = 3n = (m - 2)x = 3n = x = 3n / (m - 2)
(-1 + i) denklemin bir kökü olduğuna göre, x'in değerini (-1 + i) olarak değiştirmeliyiz:
= (-1 + i) = 3n / (m - 2) = (-1 + i)(m - 2) = 3n
(-1 + i)(m - 2) = 3n = (-1m + 2i - i + 2) = 3n = (-m + i + 2) = 3n
Gerçek kısım: -m + 2 = 3n İmgesel kısım: i = 3n
İmgesel kısımda i = 3n olduğuna göre, 3n'in 0'a eşit olması mümkün değildir.
-m + 2 = 3n = 2 = 3n + m = n = (2 - m) / 3
m.n = ((2 - m) / 3).m = (2m - m2) / 3 = 2m / 3 - m2 / 3
m = -1 + 2 (-1+i) + 2(1+i)2 m = -1 + 2 (-1+i) + 2 (1 +2i +i^2) m = -1 -2 +2i + 2 +4i -2 m = (-3) + (6i)
m.n = 2m / 3 - m2 / 3 = (2)(-3) / 3 - (-3)2 / 3 = 16 / 3 + 9 / 3 = 16+9/3 = 25 /3
Sonuç: Cevap (A) (16/3)
m.n'in (2 - m) / 3 ve m2 / 3 farkı olduğunu ve bu farkın 3'e bölünmesinden kaynaklandığını, yani 2m / 3 - m2 / 3 = (2 - m) / 3 . m olduğunu hatırlamak önemlidir. Bu, tüm cevaplara böldüğünüz m değerini yerine koyarsanız ne demek istediğimi daha iyi anlayabilirsiniz.