Господин Экзамен

Другие калькуляторы


8*x^3-1=0

8*x^3-1=0 уравнение

С верным решением ты станешь самым любимым в группе❤️😊

v

Численное решение:

Искать численное решение на промежутке [, ]

Решение

Вы ввели [src]
   3        
8*x  - 1 = 0
$$8 x^{3} - 1 = 0$$
Подробное решение
Дано уравнение
$$8 x^{3} - 1 = 0$$
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:
$$\sqrt[3]{8} \sqrt[3]{\left(1 x + 0\right)^{3}} = \sqrt[3]{1}$$
или
$$2 x = 1$$
Разделим обе части уравнения на 2
x = 1 / (2)

Получим ответ: x = 1/2

Остальные 2 корня(ей) являются комплексными.
сделаем замену:
$$z = x$$
тогда уравнение будет таким:
$$z^{3} = \frac{1}{8}$$
Любое комплексное число можно представить так:
$$z = r e^{i p}$$
подставляем в уравнение
$$r^{3} e^{3 i p} = \frac{1}{8}$$
где
$$r = \frac{1}{2}$$
- 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
$$p = \frac{2 \pi N}{3}$$
где N=0,1,2,3,...
Перебирая значения N и подставив p в формулу для z
Значит, решением будет для z:
$$z_{1} = \frac{1}{2}$$
$$z_{2} = - \frac{1}{4} - \frac{\sqrt{3} i}{4}$$
$$z_{3} = - \frac{1}{4} + \frac{\sqrt{3} i}{4}$$
делаем обратную замену
$$z = x$$
$$x = z$$

Тогда, окончательный ответ:
$$x_{1} = \frac{1}{2}$$
$$x_{2} = - \frac{1}{4} - \frac{\sqrt{3} i}{4}$$
$$x_{3} = - \frac{1}{4} + \frac{\sqrt{3} i}{4}$$
Теорема Виета
перепишем уравнение
$$8 x^{3} - 1 = 0$$
из
$$a x^{3} + b x^{2} + c x + d = 0$$
как приведённое кубическое уравнение
$$x^{3} + \frac{b x^{2}}{a} + \frac{c x}{a} + \frac{d}{a} = 0$$
$$x^{3} - \frac{1}{8} = 0$$
$$p x^{2} + x^{3} + q x + v = 0$$
где
$$p = \frac{b}{a}$$
$$p = 0$$
$$q = \frac{c}{a}$$
$$q = 0$$
$$v = \frac{d}{a}$$
$$v = - \frac{1}{8}$$
Формулы Виета
$$x_{1} + x_{2} + x_{3} = - p$$
$$x_{1} x_{2} + x_{1} x_{3} + x_{2} x_{3} = q$$
$$x_{1} x_{2} x_{3} = v$$
$$x_{1} + x_{2} + x_{3} = 0$$
$$x_{1} x_{2} + x_{1} x_{3} + x_{2} x_{3} = 0$$
$$x_{1} x_{2} x_{3} = - \frac{1}{8}$$
График
Сумма и произведение корней [src]
сумма
                ___             ___
        1   I*\/ 3      1   I*\/ 3 
1/2 + - - - ------- + - - + -------
        4      4        4      4   
$$\left(\frac{1}{2}\right) + \left(- \frac{1}{4} - \frac{\sqrt{3} i}{4}\right) + \left(- \frac{1}{4} + \frac{\sqrt{3} i}{4}\right)$$
=
0
$$0$$
произведение
                ___             ___
        1   I*\/ 3      1   I*\/ 3 
1/2 * - - - ------- * - - + -------
        4      4        4      4   
$$\left(\frac{1}{2}\right) * \left(- \frac{1}{4} - \frac{\sqrt{3} i}{4}\right) * \left(- \frac{1}{4} + \frac{\sqrt{3} i}{4}\right)$$
=
1/8
$$\frac{1}{8}$$
Быстрый ответ [src]
x_1 = 1/2
$$x_{1} = \frac{1}{2}$$
                ___
        1   I*\/ 3 
x_2 = - - - -------
        4      4   
$$x_{2} = - \frac{1}{4} - \frac{\sqrt{3} i}{4}$$
                ___
        1   I*\/ 3 
x_3 = - - + -------
        4      4   
$$x_{3} = - \frac{1}{4} + \frac{\sqrt{3} i}{4}$$
Численный ответ [src]
x1 = 0.5
x2 = -0.25 + 0.433012701892219*i
x3 = -0.25 - 0.433012701892219*i
x3 = -0.25 - 0.433012701892219*i
График
8*x^3-1=0 уравнение