In the study of mathematics, one of the most useful, relevant topics explored in secondary mathematics remains the zeros of polynomials. This paper will present various ways to explore this topic while preserving the fundamental concept as a whole. In addition, this paper will reveal some distinct relationships between roots and their behavior within the different branches of mathematics. The purpose of this paper is to show how this topic can be inserted at key points in the developmental curriculum to preserve the autonomy of this vital mathematical concept, allowing students to experience the behavior and value of this topic in a variety of contexts. / text

Consider the class of polynomials P (z) = (Formula Presented) with 0 ≤ a0 ≤ a1 ≤ · · · ≤ an. The classical Eneström–Kakeya Theorem states that any polynomial in this class has all its zeros in the unit disk |z| ≤ 1 in the complex plane. We introduce new classes of polynomials by imposing a monotonicity-type condition on the coefficients with all indices congruent modulo m for some given m ≤ n. We give the inner and outer radii of an annulus containing all zeros of such polynomials. We also give an upper bound on the number of zeros in a disk for polynomials in these classes.

The well-known Eneström–Kakeya Theorem states that a polynomial with real, nonnegative, monotone increasing coefficients has all its complex zeros in the closed unit disk in the complex plane. In this paper, we extend this result by showing that all quaternionic zeros of such a polynomial lie in the unit sphere in the quaternions. We also extend related results from the complex to quaternionic setting.

Este trabalho aborda principalmente dois tópicos em Análise Funcional. No primeiro tópico, estudamos zeros de polinômios em espaços de Banach reais. Apresentamos resultados devidos a J. Ferrer, estabelecendo que todo polinômio fracamente contínuo sobre os subconjuntos limitados de um espaço de Banach, de dual não separável na topologia fraca estrela, admite um subespaço linear fechado de dual não separável na topologia fraca estrela, no qual o polinômio se anula. No segundo tópico, exibimos a versão multilinear do Lema de Phelps devido a R. Aron, A. Cardwell., D. García e I. Zalzuendo. / We study two topics in Functional Analysis. In the first topic, we study zeros of polynomials on real Banach spaces. We present results due to J. Ferrer, stating that every polynomial weakly continuous on bounded subsets of a Banach space, whose dual is not separable in the weak-star topology, admits a closed linear subspace whose dual is not separable in the weak- star topology either, where the polynomial vanishes. In the second topic, we show a multilinear version for the Phelps\' Lemma by R. Aron, A. Cardwell., D. García and I. Zalzuendo.

Este trabalho aborda principalmente dois tópicos em Análise Funcional. No primeiro tópico, estudamos zeros de polinômios em espaços de Banach reais. Apresentamos resultados devidos a J. Ferrer, estabelecendo que todo polinômio fracamente contínuo sobre os subconjuntos limitados de um espaço de Banach, de dual não separável na topologia fraca estrela, admite um subespaço linear fechado de dual não separável na topologia fraca estrela, no qual o polinômio se anula. No segundo tópico, exibimos a versão multilinear do Lema de Phelps devido a R. Aron, A. Cardwell., D. García e I. Zalzuendo. / We study two topics in Functional Analysis. In the first topic, we study zeros of polynomials on real Banach spaces. We present results due to J. Ferrer, stating that every polynomial weakly continuous on bounded subsets of a Banach space, whose dual is not separable in the weak-star topology, admits a closed linear subspace whose dual is not separable in the weak- star topology either, where the polynomial vanishes. In the second topic, we show a multilinear version for the Phelps\' Lemma by R. Aron, A. Cardwell., D. García and I. Zalzuendo.

O principal objetivo deste trabalho 6 estudar o comportamento dos zeros de polinômios ortogonais e similares. Inicialmente, consideramos uma relação entre duas sequências ele polinômios ortogonais, onde as medidas associadas estão relacionadas entre si. Usamos esta relação para estudar as propriedades de monotonicidade dos zeros dos polinômios ortogonais relacionados a uma medida obtida através da generalização da medida associada a uma outra sequência de polinômios ortogonais. Apresentamos, como exemplos, os polinômios ortogonais obtidos a partir da generalização das medidas associadas aos polinômios de Jacobi, Laguerre e Charlier. Em urna segunda etapa, consideramos polinômios gerados por uma certa relação de recorrência de três termos com o objetivo de encontrar limitantes, em termos dos coeficientes da relação de recorrência, para as regiões onde os zeros estão localizados. Os zeros são estudados através do problema de autovalor associado a uma matriz de Hessenberg. Aplicações aos polinômios de Szegó, polinômios para-ortogonais e polinômios com coeficientes complexos não-nulos são consideradas. / The main purpose of this work is to study the behavior of the zeros of orthogonal and similar polynomials. Initially, we consider a relation between two sequences of orthogonal polynomials, where the associated measures are related to each other. We use this relation to study the monotonicity propertios of the zeros of orthogonal polynomials related with a measure obtained through a generalization of the measure associated with other sequence of orthogonal polynomials. As examples, we consider the orthogonal polynomials obtained in this way from the measures associated with the Jacobi, Laguerre and Charlier polynomials. We also consider the zeros of polynomials generated by a certain three term recurrence relation. Here, the main objective is to find bounds, in terms of the coefficients of the recurrence relation, for the regions where the zeros are located. The zeros are explored through an eigenvalue representation associated with a Hessenberg matrix. Applications to Szegõ polynomials, para-orthogonal polynomials anti polynomials with non-zero complex coefficients are considered.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-02-27Bitstream added on 2014-06-13T20:16:04Z : No. of bitstreams: 1 nunes_jb_me_sjrp.pdf: 1005590 bytes, checksum: 7da54a97a1f2ab452a315062071f2c4e (MD5) / Este trabalho trata do estudo da localização dos zeros dos polinômios gerados por uma determinada relação de recorrência de três termos. O objetivo principal é estudar limitantes, em termos dos coeficientes da relação de recorrência, para as regiões onde os zeros estão localizados. Os zeros são explorados atravé do problema de autovalor associado a uma matriz de Hessenberg. As aplicações são consideradas para polinômios de Szego fSng, alguns polinômios para- ortogonais ½Sn(z) + S¤n (z) 1 + Sn(0) ¾ e ½Sn(z) ¡ S¤n (z) 1 ¡ Sn+1(0) ¾, especialmente quando os coeficientes de reflexão são reais. Um outro caso especial considerado são os zeros do polinômio Pn(z) = n Xm=0 bmzm, onde os coeficientes bm; para m = 0; 1; : : : ; n, são complexos e diferentes de zeros. / In this work we studied the localization the zeros of polynomials generated by a certain three term recurrence relation. The main objective is to study bounds, in terms of the coe±cients of the recurrence relation, for the regions where the zeros are located. The zeros are explored through an eigenvalue representation associated with a Hessenberg matrix. Applications are considered to Szeg}o polynomials fSng, some para-orthogonal polyno- mials ½Sn(z) + S¤n (z) 1 + Sn(0) ¾and ½Sn(z) ¡ S¤n (z) 1 ¡ Sn+1(0) ¾, especially when the re°ection coe±cients are real. As another special case, the zeros of the polynomial Pn(z) = n Xm=0 bmzm, where the non-zero complex coe±cients bm for m = 0; 1; : : : ; n, were considered.

Orientador: Eliana Xavier Linhares de Andrade / Banca: Alagacone Sri Ranga / Banca: Andre Piranhe da Silva / Resumo: Este trabalho trata do estudo da localização dos zeros dos polinômios gerados por uma determinada relação de recorrência de três termos. O objetivo principal é estudar limitantes, em termos dos coeficientes da relação de recorrência, para as regiões onde os zeros estão localizados. Os zeros são explorados atravé do problema de autovalor associado a uma matriz de Hessenberg. As aplicações são consideradas para polinômios de Szeg"o fSng, alguns polinômios para- ortogonais ½Sn(z) + S¤n (z) 1 + Sn(0) ¾ e ½Sn(z) ¡ S¤n (z) 1 ¡ Sn+1(0) ¾, especialmente quando os coeficientes de reflexão são reais. Um outro caso especial considerado são os zeros do polinômio Pn(z) = n Xm=0 bmzm, onde os coeficientes bm; para m = 0; 1; : : : ; n, são complexos e diferentes de zeros. / Abstract: In this work we studied the localization the zeros of polynomials generated by a certain three term recurrence relation. The main objective is to study bounds, in terms of the coe±cients of the recurrence relation, for the regions where the zeros are located. The zeros are explored through an eigenvalue representation associated with a Hessenberg matrix. Applications are considered to Szeg}o polynomials fSng, some para-orthogonal polyno- mials ½Sn(z) + S¤n (z) 1 + Sn(0) ¾and ½Sn(z) ¡ S¤n (z) 1 ¡ Sn+1(0) ¾, especially when the re°ection coe±cients are real. As another special case, the zeros of the polynomial Pn(z) = n Xm=0 bmzm, where the non-zero complex coe±cients bm for m = 0; 1; : : : ; n, were considered. / Mestre

O principal objetivo deste trabalho 6 estudar o comportamento dos zeros de polinômios ortogonais e similares. Inicialmente, consideramos uma relação entre duas sequências ele polinômios ortogonais, onde as medidas associadas estão relacionadas entre si. Usamos esta relação para estudar as propriedades de monotonicidade dos zeros dos polinômios ortogonais relacionados a uma medida obtida através da generalização da medida associada a uma outra sequência de polinômios ortogonais. Apresentamos, como exemplos, os polinômios ortogonais obtidos a partir da generalização das medidas associadas aos polinômios de Jacobi, Laguerre e Charlier. Em urna segunda etapa, consideramos polinômios gerados por uma certa relação de recorrência de três termos com o objetivo de encontrar limitantes, em termos dos coeficientes da relação de recorrência, para as regiões onde os zeros estão localizados. Os zeros são estudados através do problema de autovalor associado a uma matriz de Hessenberg. Aplicações aos polinômios de Szegó, polinômios para-ortogonais e polinômios com coeficientes complexos não-nulos são consideradas. / The main purpose of this work is to study the behavior of the zeros of orthogonal and similar polynomials. Initially, we consider a relation between two sequences of orthogonal polynomials, where the associated measures are related to each other. We use this relation to study the monotonicity propertios of the zeros of orthogonal polynomials related with a measure obtained through a generalization of the measure associated with other sequence of orthogonal polynomials. As examples, we consider the orthogonal polynomials obtained in this way from the measures associated with the Jacobi, Laguerre and Charlier polynomials. We also consider the zeros of polynomials generated by a certain three term recurrence relation. Here, the main objective is to find bounds, in terms of the coefficients of the recurrence relation, for the regions where the zeros are located. The zeros are explored through an eigenvalue representation associated with a Hessenberg matrix. Applications to Szegõ polynomials, para-orthogonal polynomials anti polynomials with non-zero complex coefficients are considered.