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
x44=0x^{4} - 4 = 0
Подробное решение
Дано уравнение
x44=0x^{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:
(1x+0)44=2\sqrt[4]{\left(1 x + 0\right)^{4}} = \sqrt{2}
(1x+0)44=2\sqrt[4]{\left(1 x + 0\right)^{4}} = - \sqrt{2}
или
x=2x = \sqrt{2}
x=2x = - \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
x1=2x_{1} = - \sqrt{2}
x2=2x_{2} = \sqrt{2}

Остальные 2 корня(ей) являются комплексными.
сделаем замену:
z=xz = x
тогда уравнение будет таким:
z4=4z^{4} = 4
Любое комплексное число можно представить так:
z=reipz = r e^{i p}
подставляем в уравнение
r4e4ip=4r^{4} e^{4 i p} = 4
где
r=2r = \sqrt{2}
- модуль комплексного числа
Подставляем r:
e4ip=1e^{4 i p} = 1
Используя формулу Эйлера, найдём корни для p
isin(4p)+cos(4p)=1i \sin{\left(4 p \right)} + \cos{\left(4 p \right)} = 1
значит
cos(4p)=1\cos{\left(4 p \right)} = 1
и
sin(4p)=0\sin{\left(4 p \right)} = 0
тогда
p=πN2p = \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:
z1=2z_{1} = - \sqrt{2}
z2=2z_{2} = \sqrt{2}
z3=2iz_{3} = - \sqrt{2} i
z4=2iz_{4} = \sqrt{2} i
делаем обратную замену
z=xz = x
x=zx = z

Тогда, окончательный ответ:
x1=2x_{1} = - \sqrt{2}
x2=2x_{2} = \sqrt{2}
x3=2ix_{3} = - \sqrt{2} i
x4=2ix_{4} = \sqrt{2} i
График
05-15-10-51015-100100
Быстрый ответ [src]
         ___
x_1 = -\/ 2 
x1=2x_{1} = - \sqrt{2}
        ___
x_2 = \/ 2 
x2=2x_{2} = \sqrt{2}
           ___
x_3 = -I*\/ 2 
x3=2ix_{3} = - \sqrt{2} i
          ___
x_4 = I*\/ 2 
x4=2ix_{4} = \sqrt{2} i
Сумма и произведение корней [src]
сумма
   ___     ___        ___       ___
-\/ 2  + \/ 2  + -I*\/ 2  + I*\/ 2 
(2)+(2)+(2i)+(2i)\left(- \sqrt{2}\right) + \left(\sqrt{2}\right) + \left(- \sqrt{2} i\right) + \left(\sqrt{2} i\right)
=
0
00
произведение
   ___     ___        ___       ___
-\/ 2  * \/ 2  * -I*\/ 2  * I*\/ 2 
(2)(2)(2i)(2i)\left(- \sqrt{2}\right) * \left(\sqrt{2}\right) * \left(- \sqrt{2} i\right) * \left(\sqrt{2} i\right)
=
-4
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