Unicamp 2018 · questão 29

Questão 29 Unicamp 2018: Polinômios e números complexos

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Sejam \(a\) e \(b\) números reais não nulos. Se o número complexo \(z = a+bi\) é uma raiz da equação quadrática \(x^2 + bx + a = 0\), então o valor de \(|z|\) é igual a

  1. A
    \(|z| = \dfrac{1}{\sqrt{3}}\).
  2. B
    \(|z| = \dfrac{1}{\sqrt{5}}\).
  3. C
    \(|z| = \sqrt{3}\).
  4. D
    \(|z| = \sqrt{5}\).
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Gabarito: Alternativa B: \(|z| = \dfrac{1}{\sqrt{5}}\)..

Resolução comentada

Ideia-chave: equação de coeficientes reais com raiz não real tem também a conjugada como raiz; use soma e produto.

  1. Como \(b \ne 0\), \(z = a + bi\) não é real; então \(\bar z = a - bi\) também é raiz de \(x^2 + bx + a = 0\).
  2. Soma das raízes: \[z + \bar z = 2a = -b \Rightarrow b = -2a.\]
  3. Produto das raízes: \[z\cdot\bar z = a^2 + b^2 = a.\]
  4. Substituindo \(b = -2a\): \[a^2 + 4a^2 = a \Rightarrow 5a^2 = a \Rightarrow a = \tfrac{1}{5}\ (a \ne 0).\]
  5. Como \(|z|^2 = z\bar z = a\): \[|z| = \sqrt{\tfrac{1}{5}} = \frac{1}{\sqrt{5}}.\]

Resposta: alternativa B.

Por que não as outras: quem usa \(|z| = a^2 + b^2\) (esquecendo a raiz) ou troca a relação de soma para \(2a = b\) acaba em valores como \(\sqrt{5}\) ou \(\tfrac{1}{\sqrt{3}}\).

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