Как вычислить сумму a в степени 2006 + 1/a в степени 2006, если известно, что a² - a + 1 = 0? Помогите, пожалуйста!
Алгебра 11 класс Комплексные числа и уравнения алгебра 11 класс сумма a в степени 2006 a² - a + 1 = 0 вычисление суммы решение уравнения свойства степеней математические задачи
Давайте начнем с того, что у нас есть уравнение:
a² - a + 1 = 0
Сначала найдем корни этого уравнения. Используем формулу для решения квадратного уравнения:
a = (-b ± √(b² - 4ac)) / 2a
В нашем случае:
Подставим значения в формулу:
a = (1 ± √((-1)² - 4 * 1 * 1)) / (2 * 1)
Теперь вычислим дискриминант:
D = (-1)² - 4 * 1 * 1 = 1 - 4 = -3
Так как дискриминант отрицательный, корни будут комплексные:
a = (1 ± √(-3)) / 2 = (1 ± i√3) / 2
Теперь у нас есть два корня:
a1 = (1 + i√3) / 2
a2 = (1 - i√3) / 2
Теперь мы хотим вычислить сумму:
S = a^2006 + 1/a^2006
Для этого воспользуемся свойством, что если a является корнем уравнения, то:
1/a = (1 - a)/(a²) = (1 - a)/(a - a + 1) = (1 - a) (так как a² = a - 1)
Теперь мы можем выразить 1/a через a:
1/a = (1 - a)
Таким образом, мы можем записать:
S = a^2006 + (1 - a)^2006
Теперь воспользуемся формулой бинома Ньютона для выражения (1 - a)^2006:
(1 - a)^n = Σ (C(n, k) * (-a)^k), где C(n, k) - биномиальные коэффициенты.
Теперь заметим, что:
S = a^2006 + (1 - a)^2006 = a^2006 + Σ (C(2006, k) * (-a)^k)
Однако, чтобы упростить вычисления, заметим, что:
a + 1/a = 1
Теперь, используя формулу для суммы:
S_n = a^n + 1/a^n
Мы можем заметить, что:
S_n = S_{n-1} + S_{n-2}, где S_0 = 2 и S_1 = 1.
Итак, мы видим, что последовательность S_n будет повторяться, и мы можем вычислить S_2006, используя эту рекурсию.
Таким образом, мы можем заключить, что:
S = 1 для всех четных n, так как S_n будет равно 2 и S_1 будет равно 1.
Следовательно, итоговая сумма:
a^2006 + 1/a^2006 = 1