Mathematical and Physical Journal
for High Schools
Issued by the MATFUND Foundation
Already signed up?
New to KöMaL?

Problem C. 1717. (April 2022)

C. 1717. Let \(\displaystyle x_1\) and \(\displaystyle x_2\) denote the two real roots of the equation \(\displaystyle 15x^2-21x+7=0\). Find the exact value of the expression

\(\displaystyle \frac{x_1}{x_2}+\frac{x_2}{x_1}+\frac{1}{x_1}+\frac{1}{x_2} \)

(5 pont)

Deadline expired on May 10, 2022.


Sorry, the solution is available only in Hungarian. Google translation

Megoldás. A másodfokú egyenlet diszkriminánsa \(\displaystyle 21\), így valóban két különbö­ző valós gyök van. Mivel a konstans tag nem nulla, ezért a gyökök egyike sem nulla, így a feladatban szereplő törtek értelmezhetők.
A gyökök összegének és szorzatának kiszámítására felhasználjuk a Viéte-formulá­kat. A gyökök összege: \(\displaystyle \displaystyle{x_1+x_2=\frac{21}{15}=\frac{7}{5}}\), a gyökök szorzata pedig \(\displaystyle \displaystyle{x_{1} \cdot x_2=\frac{7}{15}}.\) Ezután a kérdéses kifejezést olyan alakra hozzuk, hogy a fenti értékek behelyettesí­tésével könnyedén kiszámíthassuk az értékét:

\(\displaystyle \frac{x_1}{x_2}+\frac{x_2}{x_1}+\frac{1}{x_1}+\frac{1}{x_2}=\frac{{x_1}^2 + {x_2}^2+x_1+x_2 }{x_{1} x_2}=\frac{(x_1+x_2)^2-2x_{1} x_2+x_1+x_2}{x_{1} x_2}=\)

\(\displaystyle =\frac{(x_1+x_2)(x_1+x_2+1)}{x_{1} x_2}-2=\frac{\frac{7}{5} \cdot \frac{12}{5}}{\frac{7}{15}}-2=\frac{36}{5}-\frac{10}{5}=\frac{26}{5}.\)

Az \(\displaystyle \displaystyle{\frac{x_1}{x_2}+\frac{x_2}{x_1}+\frac{1}{x_1}+\frac{1}{x_2}}\) kifejezés pontos értéke \(\displaystyle \displaystyle{\frac{26}{5}}\).


Statistics:

183 students sent a solution.
5 points:123 students.
4 points:8 students.
3 points:12 students.
2 points:14 students.
1 point:3 students.
0 point:1 student.
Unfair, not evaluated:4 solutionss.
Not shown because of missing birth date or parental permission:2 solutions.

Problems in Mathematics of KöMaL, April 2022