Se x e y são números reais, tais que x²+y²/x²-y² + x²-y²/x²+y² = K. O valor de x^8 + y^8/x^8 - y^8 + x^8 - y^8/x^8 + y^8 é igual a:
a) k⁴ + 24k² + 16 / 4k³ + 16k
b) k⁴ - 24k² - 16 / 4k³ - 16k
c) k⁴ + 24k² - 16 / 4k³ - 16k
d) k⁴ + 24k² - 16 / 4k³ + 16k
e) k⁴ - 24k² + 16 / 4k³ + 16k
Soluções para a tarefa
Resposta:
(x²+y²)/(x²-y²) +(x²-y²)/(x²+y²)=k
((x²+y²)² +(x²-y²)²)/((x²-y²)(x²+y²))=k
(x⁴+2x²y²+y⁴+x⁴-2x²y²+y⁴)/(x⁴-y⁴)=k
(x⁴+y⁴+x⁴+y⁴)/(x⁴-y⁴)=k
2*(x⁴+y⁴)/(x⁴-y⁴)=k
(x⁴+y⁴)/(x⁴-y⁴)=k/2
x⁴+y⁴ =k(x⁴-y⁴)/2
x⁴+y⁴ =k*x⁴/2 -k*y⁴/2
x⁴-k*x⁴/2 =-y⁴-k*y⁴/2
x⁴*(1-k/2)=-y⁴*(1+k/2)
x⁴*(2/2-k/2)=-y⁴*(2/2+k/2)
x⁴*(2-k)=-y⁴*(2+k)
x⁴*(2-k)=-y⁴*(2+k)
x⁴ = -y⁴*(2+k)/(2-k)
x⁴ = y⁴*(2+k)/(k-2) (i)
___________________________________________
(x⁸ + y⁸)/(x⁸ - y⁸) + (x⁸ - y⁸)/(x⁸+ y⁸) = w =?
((x⁸ + y^8)*(x⁸ + y⁸)+(x⁸ - y⁸)(x⁸ - y⁸))/((x⁸ - y⁸)*(x⁸+ y⁸)) =w
((x⁸ + y⁸)*(x⁸ + y⁸)+(x⁸ - y⁸)(x⁸ - y⁸))/(x¹⁶ - y¹⁶)=w
((x⁸ + y⁸)²+(x⁸ - y⁸)²)/(x¹⁶ - y¹⁶)=w
(2x¹⁶ + 2y¹⁶)/(x¹⁶ - y¹⁶)=w
w=2 * (x¹⁶ + y¹⁶)/(x¹⁶ - y¹⁶)
w=2 * ((x⁴)⁴ + y¹⁶)/((x⁴)⁴ - y¹⁶) (ii)
(i) em (ii)
w=2 * ((y⁴*(2+k)/(2-k) )⁴ + y¹⁶)/((y⁴*(2+k)/(2-k) )⁴ - y¹⁶)
w=2 * (y¹⁶*((2+k)/(2-k) )⁴ + y¹⁶)/(y¹⁶*((2+k)/(2-k) )⁴ - y¹⁶)
simplificar por y¹⁶
w=2 * (((2+k)/(k-2) )⁴ + 1)/(((2+k)/(k-2) )⁴ - 1)
w=2 * ((2+k)⁴/(k-2)⁴ + 1)/((2+k)⁴/(k-2)⁴ - 1)
w=2 * ((2+k)⁴ + (k-2)⁴)/((2+k)⁴ - (k-2)⁴)
w=2 * ((2+k)⁴ + (k-2)⁴)/((2+k)⁴ - (k-2)⁴)
2*(16 + 32 k + 24 k^2 + 8 k^3 + k^4 +16 - 32 k + 24 k^2 - 8 k^3 + k^4)
w= ----------------------------------------------------------------------------------------
(16 + 32 k + 24 k^2 + 8 k^3 + k^4-16 + 32 k - 24 k^2 + 8 k^3 - k^4)
2*(32 + 48 k^2 + 2k^4 )
w= ------------------------
( 64 k + 16 k^3 )
4*(16 + 24k^2 + k^4 )
w= -----------------------------------
( 64 k + 16 k^3 )
w= ( k⁴ + 24k² + 16) / (4k³ + 16k)
Letra A
Primeiramente, faz-se necessário analisar as Condições de Existência (C.E.) da fração algébrica situada no primeiro membro da seguinte equação:
Baseado nisso, obtém-se as seguintes restrições para as incógnitas x e y:
O que acarreta:
Postas todas as condições acima, vamos à resolução do exercício. Sendo assim, a equação (i) tornar-se-á:
Para dar seguimento à resolução, é necessário ter conhecimento das três seguintes identidades algébricas:
Por fim, a equação (ii) será equivalente a:
Alternativa correta: a).
Um grande abraço!