Question Number 10742 by okhema last updated on 24/Feb/17
$${let}\:{the}\:{roots}\:{of}\:{the}\:{equation}\mathrm{2}{x}^{\mathrm{3}} −\mathrm{5}{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{4}{x}+\mathrm{6}=\mathrm{0} \\ $$$${be}\:\alpha,\beta\:{and}\:\gamma. \\ $$$$\left.{i}\right){state}\:{the}\:{values}\:{of}\:\alpha+\beta+\gamma,\:\alpha\beta+\alpha\gamma+\beta\gamma\:{and}\:\alpha\beta\gamma. \\ $$$$\left.{ii}\right){hence}\:{or}\:{otherwise}\:{determine}\:{an}\:{equation}\:{with}\:{integer}\:{coefficients}\:{which}\:{as}\:{roots}\:\frac{\mathrm{1}}{\alpha^{\mathrm{2}\:} },\:\frac{\mathrm{1}}{\beta^{\mathrm{2}} }\:,\:{and}\:\frac{\mathrm{1}}{\gamma^{\mathrm{2}} } \\ $$$$ \\ $$
Answered by sandy_suhendra last updated on 24/Feb/17
$$\left(\mathrm{i}\right)\:\mathrm{a}=\mathrm{2},\:\mathrm{b}=−\mathrm{5},\:\mathrm{c}=\mathrm{4}\:\mathrm{and}\:\mathrm{d}=\mathrm{6} \\ $$$$\alpha+\beta+\gamma\:=\:\frac{−\mathrm{b}}{\mathrm{a}}\:=\:\frac{\mathrm{5}}{\mathrm{2}} \\ $$$$\alpha\beta+\alpha\gamma+\beta\gamma\:=\:\frac{\mathrm{c}}{\mathrm{a}}\:=\:\mathrm{2} \\ $$$$\alpha\beta\gamma\:=\:\frac{−\mathrm{d}}{\mathrm{a}}\:=\:−\mathrm{3} \\ $$
Answered by sandy_suhendra last updated on 24/Feb/17
$$\left.\mathrm{ii}\right)\: \\ $$$$\mathrm{let}\:\mathrm{x}_{\mathrm{1}} =\frac{\mathrm{1}}{\alpha^{\mathrm{2}} }\:,\:\:\:\mathrm{x}_{\mathrm{2}} =\frac{\mathrm{1}}{\beta^{\mathrm{2}} }\:,\:\:\:\mathrm{x}_{\mathrm{3}} =\frac{\mathrm{1}}{\gamma^{\mathrm{2}} } \\ $$$$\mathrm{x}_{\mathrm{1}} +\mathrm{x}_{\mathrm{2}} +\mathrm{x}_{\mathrm{3}} =\frac{\mathrm{1}}{\alpha^{\mathrm{2}} }+\frac{\mathrm{1}}{\beta^{\mathrm{2}} }+\frac{\mathrm{1}}{\gamma^{\mathrm{2}} } \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:=\frac{\beta^{\mathrm{2}} \gamma^{\mathrm{2}} +\alpha^{\mathrm{2}} \gamma^{\mathrm{2}} +\alpha^{\mathrm{2}} \beta^{\mathrm{2}} }{\left(\alpha\beta\gamma\right)^{\mathrm{2}_{} } } \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:=\frac{\left(\alpha\beta+\alpha\gamma+\beta\gamma\right)^{\mathrm{2}} −\mathrm{2}\alpha\beta\gamma\left(\alpha+\beta+\gamma\right)}{\left(\alpha\beta\gamma\right)^{\mathrm{2}} } \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:=\frac{\mathrm{2}^{\mathrm{2}} −\mathrm{2}\left(−\mathrm{3}\right)\left(\mathrm{2}.\mathrm{5}\right)}{\left(−\mathrm{3}\right)^{\mathrm{2}} } \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:=\frac{\mathrm{19}}{\mathrm{9}}=\frac{−\mathrm{b}}{\mathrm{a}} \\ $$$$\mathrm{x}_{\mathrm{1}} \mathrm{x}_{\mathrm{2}} +\mathrm{x}_{\mathrm{1}} \mathrm{x}_{\mathrm{3}} +\mathrm{x}_{\mathrm{2}} \mathrm{x}_{\mathrm{3}} =\frac{\mathrm{1}}{\alpha^{\mathrm{2}} \beta^{\mathrm{2}} }+\frac{\mathrm{1}}{\alpha^{\mathrm{2}} \gamma^{\mathrm{2}} }+\frac{\mathrm{1}}{\beta^{\mathrm{2}} \gamma^{\mathrm{2}} }\:\:\:\:\:\:\:\:\: \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:=\frac{\gamma^{\mathrm{2}} +\beta^{\mathrm{2}} +\alpha^{\mathrm{2}} }{\alpha^{\mathrm{2}} \beta^{\mathrm{2}} \gamma^{\mathrm{2}} } \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:=\frac{\left(\alpha+\beta+\gamma\right)^{\mathrm{2}} −\mathrm{2}\left(\alpha\beta+\alpha\gamma+\beta\gamma\right)}{\left(\alpha\beta\gamma\right)^{\mathrm{2}} } \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:=\frac{\left(\mathrm{2}.\mathrm{5}\right)^{\mathrm{2}} −\mathrm{2}\left(\mathrm{2}\right)}{\left(−\mathrm{3}\right)^{\mathrm{2}} } \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}}=\frac{\mathrm{c}}{\mathrm{a}} \\ $$$$\mathrm{x}_{\mathrm{1}} \mathrm{x}_{\mathrm{2}} \mathrm{x}_{\mathrm{3}} =\frac{\mathrm{1}}{\alpha^{\mathrm{2}} }×\frac{\mathrm{1}}{\beta^{\mathrm{2}} }×\frac{\mathrm{1}}{\gamma^{\mathrm{2}} }=\frac{\mathrm{1}}{\left(\alpha\beta\gamma\right)^{\mathrm{2}} } \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:=\frac{\mathrm{1}}{\left(−\mathrm{3}\right)^{\mathrm{2}} }=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{9}}=\frac{−\mathrm{d}}{\mathrm{a}} \\ $$$$\mathrm{the}\:\mathrm{new}\:\mathrm{equation}\:: \\ $$$$\mathrm{x}^{\mathrm{3}} −\left(\frac{−\mathrm{b}}{\mathrm{a}}\right)\mathrm{x}^{\mathrm{2}} +\left(\frac{\mathrm{c}}{\mathrm{a}}\right)\mathrm{x}−\left(\frac{−\mathrm{d}}{\mathrm{a}}\right)=\mathrm{0} \\ $$$$\mathrm{x}^{\mathrm{3}} −\frac{\mathrm{19}}{\mathrm{9}}\mathrm{x}^{\mathrm{2}} +\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}}\mathrm{x}−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{9}}=\mathrm{0}\:….\:\left(×\mathrm{36}\right) \\ $$$$\mathrm{36x}^{\mathrm{3}} −\mathrm{76x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{9x}−\mathrm{4}=\mathrm{0} \\ $$