જો ચતુર્ઘાત સમીકરણ x4 + ax3 + bx2 + cx + d = 0 (a, b, c, d ∈ R) નું કોઈપણ બીજ વાસ્તવિક સંખ્યા ન હોય તથા બે બીજનો સરવાળો 3 + 4 હોય અને બાકીનાં બે બીજનો ગુણાકાર 13 + i હોય, તો b = ......... .
A.
51
Tips: -
આપેલ સમીકરણ x4 + ax3 + bx2 + cx + d = 0 છે. ... (1)
ધારો કે આપેલ સમીકરણનાં બીજ α ± iβ , γ ± iδ છે.
∴ આપેલ સમીકરણ
(x - (α + iβ)) (x - (α - iβ)) (x -(γ + iδ)) (x - (γ - iδ)) = 0
∴ (x2 - 2αx + α2 + β2) (x2 - 2γx + γ2 + δ2) = 0 ... (2)
આપણે b ની કિંમત શોધવી છે. સમીકરણ (2) માં x2 નો સહગુણક એ b થશે.
∴ b = α2 + β2 + 4αγ + γ2 + δ2 ... (3)
આપેલ છે કે α + iβ + γ + iδ = 3 +4i
∴ α + γ = 3 અને β + δ = 4
∴ α2 + γ2 + 2αγ = 9 ... (4)
અને β2 + δ2 + 2βδ = 16 ... (5)
સમીકરણ (4), (5) ની કિંમતો સમીકરણ (3) માં મૂકતાં,
b = 9 + 2αγ + 16 - 2βδ ... (6)
વળી, (α-iβ) (γ-iδ) = 13 + i. આથી (αγ-βδ) - i (αδ + βγ) = 12 + i
∴ αγ - βδ = 13
સમીકરણ (6) પરથી, b = 25 + 2 (13) = 51