Question Number 199135 by hardmath last updated on 28/Oct/23
$$\mathrm{a}\:+\:\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}}\:=\:\mathrm{3} \\ $$$$\mathrm{find}:\:\:\:\mathrm{a}^{\mathrm{5}} \:+\:\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}^{\mathrm{5}} }\:\:=\:\:? \\ $$
Answered by som(math1967) last updated on 28/Oct/23
$$\mathrm{123} \\ $$
Answered by a.lgnaoui last updated on 28/Oct/23
$$\mathrm{3}^{\mathrm{5}} =\mathrm{a}^{\mathrm{5}} +\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}^{\mathrm{5}} }+\mathrm{5}\left(\mathrm{a}^{\mathrm{3}} +\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}^{\mathrm{3}} }\right)+\mathrm{10}\left(\mathrm{a}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}}\right) \\ $$$$\:\:\:=\mathrm{a}^{\mathrm{5}} +\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}^{\mathrm{5}} }+\mathrm{5}\left(\mathrm{a}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}}\right)\left[\mathrm{a}^{\mathrm{2}} +\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}^{\mathrm{2}} }+\mathrm{1}\right]= \\ $$$$=\mathrm{a}^{\mathrm{5}} +\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}^{\mathrm{5}} }+\mathrm{5}\left(\mathrm{a}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}}\right)\left[\left(\mathrm{a}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}}\right)^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}\right] \\ $$$$\Rightarrow\mathrm{a}^{\mathrm{5}} +\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}^{\mathrm{5}} }=\mathrm{3}^{\mathrm{5}} −\mathrm{5}×\mathrm{24}=\mathrm{243}−\mathrm{120} \\ $$$$ \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\boldsymbol{\mathrm{a}}^{\mathrm{5}} +\frac{\mathrm{1}}{\boldsymbol{\mathrm{a}}^{\mathrm{5}} }=\mathrm{123} \\ $$$$ \\ $$
Commented by hardmath last updated on 28/Oct/23
$$\mathrm{thank}\:\mathrm{you}\:\mathrm{professor} \\ $$
Answered by Rasheed.Sindhi last updated on 28/Oct/23
$$\mathrm{a}\:+\:\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}}\:=\:\mathrm{3}\:;\:\mathrm{a}^{\mathrm{5}} \:+\:\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}^{\mathrm{5}} }\:\:=\:\:? \\ $$$$\left(\mathrm{a}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}}\right)^{\mathrm{2}} =\mathrm{3}^{\mathrm{2}} \\ $$$$\mathrm{a}^{\mathrm{2}} +\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}^{\mathrm{2}} }=\mathrm{9}−\mathrm{2}=\mathrm{7} \\ $$$$\left(\mathrm{a}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}}\right)^{\mathrm{3}} =\mathrm{3}^{\mathrm{3}} \\ $$$$\mathrm{a}^{\mathrm{3}} +\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}^{\mathrm{3}} }=\mathrm{27}−\mathrm{3}\left(\mathrm{a}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}}\right)=\mathrm{27}−\mathrm{3}\left(\mathrm{3}\right)=\mathrm{18} \\ $$$$\left(\mathrm{a}^{\mathrm{2}} +\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}^{\mathrm{2}} }\right)\left(\mathrm{a}^{\mathrm{3}} +\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}^{\mathrm{3}} }\right)=\mathrm{a}^{\mathrm{5}} +\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}^{\mathrm{5}} }+\mathrm{a}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}} \\ $$$$\left(\mathrm{7}\right)\left(\mathrm{18}\right)=\mathrm{a}^{\mathrm{5}} +\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}^{\mathrm{5}} }+\mathrm{3} \\ $$$$\mathrm{a}^{\mathrm{5}} +\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}^{\mathrm{5}} }=\mathrm{7}×\mathrm{18}−\mathrm{3}=\mathrm{123} \\ $$
Answered by Rasheed.Sindhi last updated on 28/Oct/23
$$\mathrm{a}\:+\:\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}}\:=\:\mathrm{3}\:;\:\mathrm{a}^{\mathrm{5}} \:+\:\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}^{\mathrm{5}} }\:\:=\:\:? \\ $$$$\bullet\left(\mathrm{a}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}}\right)^{\mathrm{2}} =\mathrm{3}^{\mathrm{2}} =\mathrm{9} \\ $$$$\mathrm{a}^{\mathrm{2}} +\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}^{\mathrm{2}} }=\mathrm{9}−\mathrm{2}=\mathrm{7} \\ $$$$\bullet\left(\mathrm{a}^{\mathrm{2}} +\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}^{\mathrm{2}} }\right)^{\mathrm{2}} =\mathrm{7}^{\mathrm{2}} =\mathrm{49} \\ $$$$\mathrm{a}^{\mathrm{4}} +\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}^{\mathrm{4}} }=\mathrm{49}−\mathrm{2}=\mathrm{47} \\ $$$$\bullet\left(\mathrm{a}^{\mathrm{2}} +\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}^{\mathrm{2}} }\right)\left(\mathrm{a}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}}\right)=\left(\mathrm{7}\right)\left(\mathrm{3}\right)=\mathrm{21} \\ $$$$\:\:\mathrm{a}^{\mathrm{3}} +\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}^{\mathrm{3}} }+\mathrm{a}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}}=\mathrm{21} \\ $$$$\:\:\mathrm{a}^{\mathrm{3}} +\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}^{\mathrm{3}} }=\mathrm{21}−\left(\mathrm{a}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}}\right)=\mathrm{21}−\mathrm{3}=\mathrm{18} \\ $$$$\left(\mathrm{a}^{\mathrm{4}} +\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}^{\mathrm{4}} }\right)\left(\mathrm{a}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}}\right)=\left(\mathrm{47}\right)\left(\mathrm{3}\right) \\ $$$$\mathrm{a}^{\mathrm{5}} +\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}^{\mathrm{5}} }+\mathrm{a}^{\mathrm{3}} +\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}^{\mathrm{3}} }=\mathrm{141} \\ $$$$\mathrm{a}^{\mathrm{5}} +\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}^{\mathrm{5}} }+\mathrm{18}=\mathrm{141} \\ $$$$\mathrm{a}^{\mathrm{5}} +\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}^{\mathrm{5}} }=\mathrm{141}−\mathrm{18}=\mathrm{123} \\ $$
Commented by hardmath last updated on 28/Oct/23
$$\mathrm{thank}\:\mathrm{you}\:\mathrm{professor} \\ $$
Answered by ajfour last updated on 28/Oct/23
$${a}^{\mathrm{2}} +\frac{\mathrm{1}}{{a}^{\mathrm{2}} }=\mathrm{7} \\ $$$${p}^{{n}} +{q}^{{n}} =\left({p}+{q}\right)\left\{{p}^{{n}−\mathrm{1}} −{qp}^{{n}−\mathrm{2}} +….\right. \\ $$$$\left.\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:….+{p}\left(−{q}\right)^{{n}−\mathrm{2}} +\left(−{q}\right)^{{n}−\mathrm{1}} \right\} \\ $$$${hence} \\ $$$${a}^{\mathrm{5}} +\frac{\mathrm{1}}{{a}^{\mathrm{5}} }=\left({a}+\frac{\mathrm{1}}{{a}}\right)\left({a}^{\mathrm{4}} −{a}^{\mathrm{2}} +\mathrm{1}−\frac{\mathrm{1}}{{a}^{\mathrm{2}} }+\frac{\mathrm{1}}{{a}^{\mathrm{4}} }\right) \\ $$$$\Rightarrow\:\:{Q}=\mathrm{3}\left({a}^{\mathrm{4}} +\frac{\mathrm{1}}{{a}^{\mathrm{4}} }−{a}^{\mathrm{2}} −\frac{\mathrm{1}}{{a}^{\mathrm{2}} }+\mathrm{1}\right) \\ $$$$\:\:=\mathrm{3}\left(\mathrm{47}−\mathrm{7}+\mathrm{1}\right) \\ $$$$\:\:=\:\mathrm{3}×\mathrm{41}=\mathrm{123} \\ $$
Answered by Rasheed.Sindhi last updated on 28/Oct/23
$$ \\ $$$$\mathrm{a}\:+\:\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}}\:=\:\mathrm{3};\:\mathrm{a}^{\mathrm{5}} \:+\:\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}^{\mathrm{5}} }\:\:=\:\:? \\ $$$$\mathrm{a}\:+\:\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}}\:=\:\mathrm{3}\Rightarrow\begin{cases}{\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}}=\mathrm{3}−\mathrm{a}^{\bigstar} }\\{\mathrm{a}^{\mathrm{2}} =\mathrm{3a}−\mathrm{1}^{\bigstar\bigstar} }\end{cases} \\ $$$$\:^{\bigstar} \:\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}}=\mathrm{3}−\mathrm{a} \\ $$$$\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}^{\mathrm{2}} }=\left(\mathrm{3}−\mathrm{a}\right)^{\mathrm{2}} =\mathrm{a}^{\mathrm{2}} −\mathrm{6a}+\mathrm{9} \\ $$$$\:\:\:\:\:=\left(\mathrm{3a}−\mathrm{1}\right)−\mathrm{6a}+\mathrm{9}=−\mathrm{3a}+\mathrm{8} \\ $$$$\frac{\mathrm{1}}{\boldsymbol{\mathrm{a}}^{\mathrm{3}} }=\frac{−\mathrm{3}\boldsymbol{\mathrm{a}}+\mathrm{8}}{\boldsymbol{\mathrm{a}}}=−\mathrm{3}+\mathrm{8}\left(\frac{\mathrm{1}}{\boldsymbol{\mathrm{a}}}\right) \\ $$$$\:\:\:\:\:\:=−\mathrm{3}+\mathrm{8}\left(\mathrm{3}−\mathrm{a}\right)=−\mathrm{8a}+\mathrm{21} \\ $$$$\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}^{\mathrm{4}} }=−\mathrm{8}+\frac{\mathrm{21}}{\mathrm{a}}=−\mathrm{8}+\mathrm{21}\left(\mathrm{3}−\mathrm{a}\right) \\ $$$$\:\:\:\:\:\:=−\mathrm{21a}+\mathrm{55} \\ $$$$\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}^{\mathrm{5}} }=−\mathrm{21}+\frac{\mathrm{55}}{\mathrm{a}}=−\mathrm{21}+\mathrm{55}\left(\mathrm{3}−\mathrm{a}\right) \\ $$$$\:\:\:\:\:=−\mathrm{21}+\mathrm{165}−\mathrm{55a}=−\mathrm{55a}+\mathrm{144} \\ $$$$\: \\ $$$$\:^{\bigstar\bigstar} \mathrm{a}^{\mathrm{2}} =\mathrm{3a}−\mathrm{1} \\ $$$$\mathrm{a}^{\mathrm{3}} =\mathrm{3a}^{\mathrm{2}} −\mathrm{a}=\mathrm{3}\left(\mathrm{3a}−\mathrm{1}\right)−\mathrm{a}=\mathrm{8a}−\mathrm{3} \\ $$$$\mathrm{a}^{\mathrm{4}} =\mathrm{8a}^{\mathrm{2}} −\mathrm{3a}=\mathrm{8}\left(\mathrm{3a}−\mathrm{1}\right)−\mathrm{3a}=\mathrm{21a}−\mathrm{8} \\ $$$$\mathrm{a}^{\mathrm{5}} =\mathrm{21a}^{\mathrm{2}} −\mathrm{8a}=\mathrm{21}\left(\mathrm{3a}−\mathrm{1}\right)−\mathrm{8a}=\mathrm{55a}−\mathrm{21} \\ $$$$ \\ $$$$\mathrm{a}^{\mathrm{5}} \:+\:\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{a}^{\mathrm{5}} }\:\:=\left(\mathrm{55a}−\mathrm{21}\right)+\left(−\mathrm{55a}+\mathrm{144}\right) \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:=\mathrm{123} \\ $$
Answered by Skabetix last updated on 28/Oct/23
$${a}^{\mathrm{2}} −\mathrm{3}{a}+\mathrm{1}=\mathrm{0} \\ $$$$\bigtriangleup={b}^{\mathrm{2}} −\mathrm{4}{ac}=\mathrm{9}−\mathrm{4}=\mathrm{5}>\mathrm{0} \\ $$$${x}_{\mathrm{1}} \:{and}\:{x}_{\mathrm{2}} =\frac{\mathrm{3}\pm\sqrt{}\mathrm{5}}{\mathrm{2}} \\ $$$${a}^{\mathrm{5}} +\frac{\mathrm{1}}{{a}^{\mathrm{5}} }=\frac{\mathrm{3}\pm\sqrt{\mathrm{5}}}{\mathrm{2}}+\frac{\mathrm{1}}{\frac{\mathrm{3}\pm\sqrt{\mathrm{5}}}{\mathrm{2}}}=\mathrm{123} \\ $$