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Lenimar
Nunes de Andrade
Equações
polinomiais surgem na resolução de diversos tipos de problemas, sejam
eles problemas algébricos, geométricos ou em outras ciências. Muitas técnicas
de resolução desse tipo de equação exigem que se dê inicialmente uma
estimativa (um “chute”) para uma raiz, mesmo que seja uma estimativa
grosseira (veja, por exemplo, [1]). O
objetivo deste artigo é mostrar fórmulas simples e eficientes que
permitam calcular um intervalo da reta real ou uma região do plano
complexo que contenham todas as raízes da equação, permitindo, assim,
uma escolha mais adequada para a estimativa inicial.
Seja
Se
z
for uma raiz (real ou complexa) de
Em
linhas gerais, a demonstração consiste em observar que, se o módulo de
um número
x
for maior do que um certo valor, então
x
não pode ser raiz do polinômio. Logo, toda raiz do polinômio
deverá ter módulo menor do que ou igual a esse valor. Inicialmente,
observe que
Usando
as desigualdades
Portanto,
Suponhamos
Para
isso, basta lembrar que, se definirmos um polinômio
construído
invertendo-se a ordem dos coeficientes de
A
seguir, alguns exemplos usando as fórmulas das seções anteriores.
Exemplo
1:
Podemos
determinar facilmente as raízes dessa equação biquadrada, que são
1,
Como
a menor potência de
x
é
Exemplo 3:
Consideremos uma equação polinomial na qual todos os coeficientes têm módulos
iguais a 1 (não importando qual seja o grau da equação, nem se seus
coeficientes são reais ou complexos). Então, usando as fórmulas
mostradas anteriormente, obtemos que todas as suas raízes têm módulos
no intervalo
[1/2,2]. Em particular, qualquer raiz
z
da equação
e
as da equação do exemplo 3 são aproximadamente:
Referências
bibliográficas: [1]
Carneiro, J. P.
Equações algébricas de
grau maior que dois: assunto para o ensino médio? Revista do
Professor de Matemática 40, págs. 31-40, 1999.
[2]
D. Faddieev, D.. Sominski,
I. Problemas
de Álgebra Superior. Moscou: Editora Mir, 1980. [3]
Farias, S. Estudo sucinto da resolução numérica das equações. Rio de
Janeiro: Livro Técnico, 1952. |