Para determinar o valor da expressão pedida, definimos a expressão como E:
E = (y_1 + x_1)(y_1 + x_2)(y_2 + x_1)(y_2 + x_2)(y_3 + x_1)(y_3 + x_2)
Sejam os polinômios P(y) = y^3 - 4y - 2 e Q(x) = x^2 - 7x - 3. Pelas raízes fornecidas no enunciado, podemos fatorar P(y) como:
P(y) = (y - y_1)(y - y_2)(y - y_3)
Substituindo y = -x na identidade acima, obtemos:
P(-x) = (-x - y_1)(-x - y_2)(-x - y_3) = -(x + y_1)(x + y_2)(x + y_3)
Logo, podemos expressar o produto (x + y_1)(x + y_2)(x + y_3) como:
(x + y_1)(x + y_2)(x + y_3) = -P(-x) = -\left[(-x)^3 - 4(-x) - 2\right] = x^3 - 4x + 2
Reagrupando os fatores da expressão E em função de x_1 e x_2:
E = \left[(x_1 + y_1)(x_1 + y_2)(x_1 + y_3)\right] \cdot \left[(x_2 + y_1)(x_2 + y_2)(x_2 + y_3)\right]
E = (x_1^3 - 4x_1 + 2)(x_2^3 - 4x_2 + 2)
Como x_1 e x_2 são as raízes da equação x^2 - 7x - 3 = 0, ambos satisfazem a relação x^2 = 7x + 3. Multiplicando por x, reduzimos o grau de x^3:
x^3 = 7x^2 + 3x = 7(7x + 3) + 3x = 52x + 21
Substituindo x^3 na expressão x^3 - 4x + 2 para x \in \{x_1, x_2\}:
x^3 - 4x + 2 = (52x + 21) - 4x + 2 = 48x + 23
Dessa forma, o produto E simplifica-se para:
E = (48x_1 + 23)(48x_2 + 23)
E = 48^2(x_1 x_2) + 48 \cdot 23(x_1 + x_2) + 23^2
Pelas relações de Girard na equação x^2 - 7x - 3 = 0, temos:
\begin{cases} x_1 + x_2 = 7 \\ x_1 x_2 = -3 \end{cases}
Substituindo esses valores na expressão de E:
E = 2304 \cdot (-3) + 1104 \cdot 7 + 529
E = -6912 + 7728 + 529
E = 816 + 529 = 1345
Resposta final: 1345