Pregunta
upstudy study bank question image url

f \( a-\frac{1}{a}=m \), show that \( a^{4}+\frac{1}{a^{4}}=m^{4}+4 m^{2}+2 \)

Ask by Herrera Norris. in Bangladesh
Jan 24,2025

Solución de tutoría real

Respuesta verificada por el tutor

Responder

\( a^{4} + \frac{1}{a^{4}} = m^{4} + 4m^{2} + 2 \)

Solución

To show that \( a^{4} + \frac{1}{a^{4}} = m^{4} + 4m^{2} + 2 \) given \( a - \frac{1}{a} = m \), we can follow these steps: 1. **Start with the given equation:** \[ a - \frac{1}{a} = m \] 2. **Square both sides to find \( a^2 + \frac{1}{a^2} \):** \[ \left(a - \frac{1}{a}\right)^2 = m^2 \] \[ a^2 - 2\left(a \cdot \frac{1}{a}\right) + \frac{1}{a^2} = m^2 \] \[ a^2 + \frac{1}{a^2} - 2 = m^2 \] \[ a^2 + \frac{1}{a^2} = m^2 + 2 \] 3. **Square \( a^2 + \frac{1}{a^2} \) to find \( a^4 + \frac{1}{a^4} \):** \[ \left(a^2 + \frac{1}{a^2}\right)^2 = (m^2 + 2)^2 \] \[ a^4 + 2\left(a^2 \cdot \frac{1}{a^2}\right) + \frac{1}{a^4} = m^4 + 4m^2 + 4 \] \[ a^4 + \frac{1}{a^4} + 2 = m^4 + 4m^2 + 4 \] \[ a^4 + \frac{1}{a^4} = m^4 + 4m^2 + 2 \] Thus, we've shown that: \[ a^{4} + \frac{1}{a^{4}} = m^{4} + 4m^{2} + 2 \] **Answer:** After expanding, a⁴ + 1/a⁴ is m⁴ plus four m² plus two. Thus, a⁴ + 1/a⁴ = m⁴ + 4m² + 2

Revisado y aprobado por el equipo de tutoría de UpStudy

error msg
Explicar
Simplifique esta solución

The Deep Dive

To show that \( a^{4} + \frac{1}{a^{4}} = m^{4} + 4m^{2} + 2 \) given \( f(a - \frac{1}{a}) = m \), let's start by using the relationship between \( a \) and \( m \). From \( a - \frac{1}{a} = m \), we can manipulate this to find \( a^2 + \frac{1}{a^2} \). 1. Square both sides: \[ \left(a - \frac{1}{a}\right)^2 = m^2. \] This expands to: \[ a^2 - 2 + \frac{1}{a^2} = m^2. \] Rearranging gives: \[ a^2 + \frac{1}{a^2} = m^2 + 2. \] 2. Now, square \( a^2 + \frac{1}{a^2} \) to find \( a^4 + \frac{1}{a^4} \): \[ \left(a^2 + \frac{1}{a^2}\right)^2 = a^4 + 2 + \frac{1}{a^4}. \] Thus, \[ a^4 + \frac{1}{a^4} = \left(a^2 + \frac{1}{a^2}\right)^2 - 2. \] 3. Substitute \( a^2 + \frac{1}{a^2} = m^2 + 2 \) into the equation: \[ a^4 + \frac{1}{a^4} = (m^2 + 2)^2 - 2. \] Expanding gives: \[ = m^4 + 4m^2 + 4 - 2 = m^4 + 4m^2 + 2. \] Thus, we have shown that \[ a^{4}+\frac{1}{a^{4}}=m^{4}+4m^{2}+2. \]

preguntas relacionadas

Latest Algebra Questions

¡Prueba Premium ahora!
¡Prueba Premium y hazle a Thoth AI preguntas de matemáticas ilimitadas ahora!
Quizas mas tarde Hazte Premium
Estudiar puede ser una verdadera lucha
¿Por qué no estudiarlo en UpStudy?
Seleccione su plan a continuación
Prima

Puedes disfrutar

Empieza ahora
  • Explicaciones paso a paso
  • Tutores expertos en vivo 24/7
  • Número ilimitado de preguntas
  • Sin interrupciones
  • Acceso completo a Respuesta y Solución
  • Acceso completo al chat de PDF, al chat de UpStudy y al chat de navegación
Básico

Totalmente gratis pero limitado

  • Solución limitada
Bienvenido a ¡Estudia ahora!
Inicie sesión para continuar con el recorrido de Thoth AI Chat
Continuar con correo electrónico
O continuar con
Al hacer clic en "Iniciar sesión", acepta nuestros términos y condiciones. Términos de Uso & Política de privacidad