Дано уравнение
$$\left(2 x + 7\right)^{3} = -64$$
Т.к. степень в уравнении равна = 3 - не содержит чётного числа в числителе, то
уравнение будет иметь один действительный корень.
Извлечём корень 3-й степени из обеих частей уравнения:
Получим:
$$\sqrt[3]{\left(2 x + 7\right)^{3}} = \sqrt[3]{-64}$$
или
$$2 x + 7 = 4 \sqrt[3]{-1}$$
Раскрываем скобочки в правой части уравнения
7 + 2*x = -4*1^1/3
Переносим свободные слагаемые (без x)
из левой части в правую, получим:
$$2 x = -7 + 4 \sqrt[3]{-1}$$
Разделим обе части уравнения на 2
x = -7 + 4*(-1)^(1/3) / (2)
Получим ответ: x = -7/2 + 2*(-1)^(1/3)
Остальные 2 корня(ей) являются комплексными.
сделаем замену:
$$z = 2 x + 7$$
тогда уравнение будет таким:
$$z^{3} = -64$$
Любое комплексное число можно представить так:
$$z = r e^{i p}$$
подставляем в уравнение
$$r^{3} e^{3 i p} = -64$$
где
$$r = 4$$
- модуль комплексного числа
Подставляем r:
$$e^{3 i p} = -1$$
Используя формулу Эйлера, найдём корни для p
$$i \sin{\left(3 p \right)} + \cos{\left(3 p \right)} = -1$$
значит
$$\cos{\left(3 p \right)} = -1$$
и
$$\sin{\left(3 p \right)} = 0$$
тогда
$$p = \frac{2 \pi N}{3} + \frac{\pi}{3}$$
где N=0,1,2,3,...
Перебирая значения N и подставив p в формулу для z
Значит, решением будет для z:
$$z_{1} = -4$$
$$z_{2} = 2 - 2 \sqrt{3} i$$
$$z_{3} = 2 + 2 \sqrt{3} i$$
делаем обратную замену
$$z = 2 x + 7$$
$$x = \frac{z}{2} - \frac{7}{2}$$
Тогда, окончательный ответ:
$$x_{1} = - \frac{11}{2}$$
$$x_{2} = - \frac{5}{2} - \sqrt{3} i$$
$$x_{3} = - \frac{5}{2} + \sqrt{3} i$$