Господин Экзамен

Другие калькуляторы


x^4+8=0

x^4+8=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  + 8 = 0
$$x^{4} + 8 = 0$$
Подробное решение
Дано уравнение
$$x^{4} + 8 = 0$$
Т.к. степень в уравнении равна = 4 и свободный член = -8 < 0,
зн. действительных решений у соответствующего уравнения не существует

Остальные 4 корня(ей) являются комплексными.
сделаем замену:
$$z = x$$
тогда уравнение будет таким:
$$z^{4} = -8$$
Любое комплексное число можно представить так:
$$z = r e^{i p}$$
подставляем в уравнение
$$r^{4} e^{4 i p} = -8$$
где
$$r = 2^{\frac{3}{4}}$$
- 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:
$$z_{1} = - \sqrt[4]{2} - \sqrt[4]{2} i$$
$$z_{2} = - \sqrt[4]{2} + \sqrt[4]{2} i$$
$$z_{3} = \sqrt[4]{2} - \sqrt[4]{2} i$$
$$z_{4} = \sqrt[4]{2} + \sqrt[4]{2} i$$
делаем обратную замену
$$z = x$$
$$x = z$$

Тогда, окончательный ответ:
$$x_{1} = - \sqrt[4]{2} - \sqrt[4]{2} i$$
$$x_{2} = - \sqrt[4]{2} + \sqrt[4]{2} i$$
$$x_{3} = \sqrt[4]{2} - \sqrt[4]{2} i$$
$$x_{4} = \sqrt[4]{2} + \sqrt[4]{2} i$$
График
Сумма и произведение корней [src]
сумма
  4 ___     4 ___     4 ___     4 ___   4 ___     4 ___   4 ___     4 ___
- \/ 2  - I*\/ 2  + - \/ 2  + I*\/ 2  + \/ 2  - I*\/ 2  + \/ 2  + I*\/ 2 
$$\left(- \sqrt[4]{2} - \sqrt[4]{2} i\right) + \left(- \sqrt[4]{2} + \sqrt[4]{2} i\right) + \left(\sqrt[4]{2} - \sqrt[4]{2} i\right) + \left(\sqrt[4]{2} + \sqrt[4]{2} i\right)$$
=
0
$$0$$
произведение
  4 ___     4 ___     4 ___     4 ___   4 ___     4 ___   4 ___     4 ___
- \/ 2  - I*\/ 2  * - \/ 2  + I*\/ 2  * \/ 2  - I*\/ 2  * \/ 2  + I*\/ 2 
$$\left(- \sqrt[4]{2} - \sqrt[4]{2} i\right) * \left(- \sqrt[4]{2} + \sqrt[4]{2} i\right) * \left(\sqrt[4]{2} - \sqrt[4]{2} i\right) * \left(\sqrt[4]{2} + \sqrt[4]{2} i\right)$$
=
8
$$8$$
Быстрый ответ [src]
        4 ___     4 ___
x_1 = - \/ 2  - I*\/ 2 
$$x_{1} = - \sqrt[4]{2} - \sqrt[4]{2} i$$
        4 ___     4 ___
x_2 = - \/ 2  + I*\/ 2 
$$x_{2} = - \sqrt[4]{2} + \sqrt[4]{2} i$$
      4 ___     4 ___
x_3 = \/ 2  - I*\/ 2 
$$x_{3} = \sqrt[4]{2} - \sqrt[4]{2} i$$
      4 ___     4 ___
x_4 = \/ 2  + I*\/ 2 
$$x_{4} = \sqrt[4]{2} + \sqrt[4]{2} i$$
Численный ответ [src]
x1 = -1.18920711500272 - 1.18920711500272*i
x2 = 1.18920711500272 - 1.18920711500272*i
x3 = 1.18920711500272 + 1.18920711500272*i
x4 = -1.18920711500272 + 1.18920711500272*i
x4 = -1.18920711500272 + 1.18920711500272*i
График
x^4+8=0 уравнение