Question 15 Marks
If $9 a^2+\frac{1}{9 a^2}=23$; find the value of $27 a^3+\frac{1}{27 a^3}$
Answer
View full question & answer→$9 a^2+\frac{1}{9 a^2}=23 $
Using$\left(3 a+\frac{1}{3 a}\right)^2 $
$=(3 a)^2+\left(\frac{1}{3 a}\right)^2+2(3 a)\left(\frac{1}{3 a}\right) $
$\Rightarrow\left(3 a+\frac{1}{3 a}\right)^2 $
$=9 a^2+\frac{1}{9 a^2}+2 $
$=23+2 $
$=25 $
$\Rightarrow 3 a+\frac{1}{3 a}=5$
Cubing both sides, we get:
$(3 a)^3+\left(\frac{1}{3 a}\right)^3+3(3 a)\left(\frac{1}{3 a}\right)\left(3 a+\frac{1}{3 a}\right)=(5)^3 $
$\Rightarrow 27 a^3+\frac{1}{27 a^3}+3(5)=125 $
$\Rightarrow 27 a^3+\frac{1}{27 a^3} $
$=125-15 $
$=110$
Using$\left(3 a+\frac{1}{3 a}\right)^2 $
$=(3 a)^2+\left(\frac{1}{3 a}\right)^2+2(3 a)\left(\frac{1}{3 a}\right) $
$\Rightarrow\left(3 a+\frac{1}{3 a}\right)^2 $
$=9 a^2+\frac{1}{9 a^2}+2 $
$=23+2 $
$=25 $
$\Rightarrow 3 a+\frac{1}{3 a}=5$
Cubing both sides, we get:
$(3 a)^3+\left(\frac{1}{3 a}\right)^3+3(3 a)\left(\frac{1}{3 a}\right)\left(3 a+\frac{1}{3 a}\right)=(5)^3 $
$\Rightarrow 27 a^3+\frac{1}{27 a^3}+3(5)=125 $
$\Rightarrow 27 a^3+\frac{1}{27 a^3} $
$=125-15 $
$=110$