Господин Экзамен

Другие калькуляторы


16x^4+1=0

16x^4+1=0 уравнение

С верным решением ты станешь самым любимым в группе❤️😊

v

Численное решение:

Искать численное решение на промежутке [, ]

Решение

Вы ввели [src]
    4        
16*x  + 1 = 0
$$16 x^{4} + 1 = 0$$
Подробное решение
Дано уравнение
$$16 x^{4} + 1 = 0$$
Т.к. степень в уравнении равна = 4 и свободный член = -1 < 0,
зн. действительных решений у соответствующего уравнения не существует

Остальные 4 корня(ей) являются комплексными.
сделаем замену:
$$z = x$$
тогда уравнение будет таким:
$$z^{4} = - \frac{1}{16}$$
Любое комплексное число можно представить так:
$$z = r e^{i p}$$
подставляем в уравнение
$$r^{4} e^{4 i p} = - \frac{1}{16}$$
где
$$r = \frac{1}{2}$$
- модуль комплексного числа
Подставляем r:
$$e^{4 i p} = -1$$
Используя формулу Эйлера, найдём корни для p
$$i \sin{\left(4 p \right)} + \cos{\left(4 p \right)} = -1$$
значит
$$\cos{\left(4 p \right)} = -1$$
и
$$\sin{\left(4 p \right)} = 0$$
тогда
$$p = \frac{\pi N}{2} + \frac{\pi}{4}$$
где N=0,1,2,3,...
Перебирая значения N и подставив p в формулу для z
Значит, решением будет для z:
$$z_{1} = - \frac{\sqrt{2}}{4} - \frac{\sqrt{2} i}{4}$$
$$z_{2} = - \frac{\sqrt{2}}{4} + \frac{\sqrt{2} i}{4}$$
$$z_{3} = \frac{\sqrt{2}}{4} - \frac{\sqrt{2} i}{4}$$
$$z_{4} = \frac{\sqrt{2}}{4} + \frac{\sqrt{2} i}{4}$$
делаем обратную замену
$$z = x$$
$$x = z$$

Тогда, окончательный ответ:
$$x_{1} = - \frac{\sqrt{2}}{4} - \frac{\sqrt{2} i}{4}$$
$$x_{2} = - \frac{\sqrt{2}}{4} + \frac{\sqrt{2} i}{4}$$
$$x_{3} = \frac{\sqrt{2}}{4} - \frac{\sqrt{2} i}{4}$$
$$x_{4} = \frac{\sqrt{2}}{4} + \frac{\sqrt{2} i}{4}$$
График
Быстрый ответ [src]
          ___       ___
        \/ 2    I*\/ 2 
x_1 = - ----- - -------
          4        4   
$$x_{1} = - \frac{\sqrt{2}}{4} - \frac{\sqrt{2} i}{4}$$
          ___       ___
        \/ 2    I*\/ 2 
x_2 = - ----- + -------
          4        4   
$$x_{2} = - \frac{\sqrt{2}}{4} + \frac{\sqrt{2} i}{4}$$
        ___       ___
      \/ 2    I*\/ 2 
x_3 = ----- - -------
        4        4   
$$x_{3} = \frac{\sqrt{2}}{4} - \frac{\sqrt{2} i}{4}$$
        ___       ___
      \/ 2    I*\/ 2 
x_4 = ----- + -------
        4        4   
$$x_{4} = \frac{\sqrt{2}}{4} + \frac{\sqrt{2} i}{4}$$
Сумма и произведение корней [src]
сумма
    ___       ___       ___       ___     ___       ___     ___       ___
  \/ 2    I*\/ 2      \/ 2    I*\/ 2    \/ 2    I*\/ 2    \/ 2    I*\/ 2 
- ----- - ------- + - ----- + ------- + ----- - ------- + ----- + -------
    4        4          4        4        4        4        4        4   
$$\left(- \frac{\sqrt{2}}{4} - \frac{\sqrt{2} i}{4}\right) + \left(- \frac{\sqrt{2}}{4} + \frac{\sqrt{2} i}{4}\right) + \left(\frac{\sqrt{2}}{4} - \frac{\sqrt{2} i}{4}\right) + \left(\frac{\sqrt{2}}{4} + \frac{\sqrt{2} i}{4}\right)$$
=
0
$$0$$
произведение
    ___       ___       ___       ___     ___       ___     ___       ___
  \/ 2    I*\/ 2      \/ 2    I*\/ 2    \/ 2    I*\/ 2    \/ 2    I*\/ 2 
- ----- - ------- * - ----- + ------- * ----- - ------- * ----- + -------
    4        4          4        4        4        4        4        4   
$$\left(- \frac{\sqrt{2}}{4} - \frac{\sqrt{2} i}{4}\right) * \left(- \frac{\sqrt{2}}{4} + \frac{\sqrt{2} i}{4}\right) * \left(\frac{\sqrt{2}}{4} - \frac{\sqrt{2} i}{4}\right) * \left(\frac{\sqrt{2}}{4} + \frac{\sqrt{2} i}{4}\right)$$
=
1/16
$$\frac{1}{16}$$
Численный ответ [src]
x1 = -0.353553390593274 + 0.353553390593274*i
x2 = -0.353553390593274 - 0.353553390593274*i
x3 = 0.353553390593274 - 0.353553390593274*i
x4 = 0.353553390593274 + 0.353553390593274*i
x4 = 0.353553390593274 + 0.353553390593274*i
График
16x^4+1=0 уравнение