Господин Экзамен

Другие калькуляторы


x^4-4=0

x^4-4=0 уравнение

С верным решением ты станешь самым любимым в группе❤️😊

v

Численное решение:

Искать численное решение на промежутке [, ]

Решение

Вы ввели [src]
 4        
x  - 4 = 0
$$x^{4} - 4 = 0$$
Подробное решение
Дано уравнение
$$x^{4} - 4 = 0$$
Т.к. степень в уравнении равна = 4 - содержит чётное число 4 в числителе, то
уравнение будет иметь два действительных корня.
Извлечём корень 4-й степени из обеих частей уравнения:
Получим:
$$\sqrt[4]{\left(1 x + 0\right)^{4}} = \sqrt{2}$$
$$\sqrt[4]{\left(1 x + 0\right)^{4}} = - \sqrt{2}$$
или
$$x = \sqrt{2}$$
$$x = - \sqrt{2}$$
Раскрываем скобочки в правой части уравнения
x = sqrt2

Получим ответ: x = sqrt(2)
Раскрываем скобочки в правой части уравнения
x = -sqrt2

Получим ответ: x = -sqrt(2)
или
$$x_{1} = - \sqrt{2}$$
$$x_{2} = \sqrt{2}$$

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

Тогда, окончательный ответ:
$$x_{1} = - \sqrt{2}$$
$$x_{2} = \sqrt{2}$$
$$x_{3} = - \sqrt{2} i$$
$$x_{4} = \sqrt{2} i$$
График
Быстрый ответ [src]
         ___
x_1 = -\/ 2 
$$x_{1} = - \sqrt{2}$$
        ___
x_2 = \/ 2 
$$x_{2} = \sqrt{2}$$
           ___
x_3 = -I*\/ 2 
$$x_{3} = - \sqrt{2} i$$
          ___
x_4 = I*\/ 2 
$$x_{4} = \sqrt{2} i$$
Сумма и произведение корней [src]
сумма
   ___     ___        ___       ___
-\/ 2  + \/ 2  + -I*\/ 2  + I*\/ 2 
$$\left(- \sqrt{2}\right) + \left(\sqrt{2}\right) + \left(- \sqrt{2} i\right) + \left(\sqrt{2} i\right)$$
=
0
$$0$$
произведение
   ___     ___        ___       ___
-\/ 2  * \/ 2  * -I*\/ 2  * I*\/ 2 
$$\left(- \sqrt{2}\right) * \left(\sqrt{2}\right) * \left(- \sqrt{2} i\right) * \left(\sqrt{2} i\right)$$
=
-4
$$-4$$
Численный ответ [src]
x1 = -1.4142135623731*i
x2 = 1.4142135623731
x3 = 1.4142135623731*i
x4 = -1.4142135623731
x4 = -1.4142135623731
График
x^4-4=0 уравнение