Господин Экзамен

Другие калькуляторы


x^4=-16

x^4=-16 уравнение

С верным решением ты станешь самым любимым в группе❤️😊

v

Численное решение:

Искать численное решение на промежутке [, ]

Решение

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

Остальные 4 корня(ей) являются комплексными.
сделаем замену:
$$z = x$$
тогда уравнение будет таким:
$$z^{4} = -16$$
Любое комплексное число можно представить так:
$$z = r e^{i p}$$
подставляем в уравнение
$$r^{4} e^{4 i p} = -16$$
где
$$r = 2$$
- 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:
$$z_{1} = - \sqrt{2} - \sqrt{2} i$$
$$z_{2} = - \sqrt{2} + \sqrt{2} i$$
$$z_{3} = \sqrt{2} - \sqrt{2} i$$
$$z_{4} = \sqrt{2} + \sqrt{2} i$$
делаем обратную замену
$$z = x$$
$$x = z$$

Тогда, окончательный ответ:
$$x_{1} = - \sqrt{2} - \sqrt{2} i$$
$$x_{2} = - \sqrt{2} + \sqrt{2} i$$
$$x_{3} = \sqrt{2} - \sqrt{2} i$$
$$x_{4} = \sqrt{2} + \sqrt{2} i$$
График
Быстрый ответ [src]
          ___       ___
x_1 = - \/ 2  - I*\/ 2 
$$x_{1} = - \sqrt{2} - \sqrt{2} i$$
          ___       ___
x_2 = - \/ 2  + I*\/ 2 
$$x_{2} = - \sqrt{2} + \sqrt{2} i$$
        ___       ___
x_3 = \/ 2  - I*\/ 2 
$$x_{3} = \sqrt{2} - \sqrt{2} i$$
        ___       ___
x_4 = \/ 2  + I*\/ 2 
$$x_{4} = \sqrt{2} + \sqrt{2} i$$
Сумма и произведение корней [src]
сумма
    ___       ___       ___       ___     ___       ___     ___       ___
- \/ 2  - I*\/ 2  + - \/ 2  + I*\/ 2  + \/ 2  - I*\/ 2  + \/ 2  + I*\/ 2 
$$\left(- \sqrt{2} - \sqrt{2} i\right) + \left(- \sqrt{2} + \sqrt{2} i\right) + \left(\sqrt{2} - \sqrt{2} i\right) + \left(\sqrt{2} + \sqrt{2} i\right)$$
=
0
$$0$$
произведение
    ___       ___       ___       ___     ___       ___     ___       ___
- \/ 2  - I*\/ 2  * - \/ 2  + I*\/ 2  * \/ 2  - I*\/ 2  * \/ 2  + I*\/ 2 
$$\left(- \sqrt{2} - \sqrt{2} i\right) * \left(- \sqrt{2} + \sqrt{2} i\right) * \left(\sqrt{2} - \sqrt{2} i\right) * \left(\sqrt{2} + \sqrt{2} i\right)$$
=
16
$$16$$
Численный ответ [src]
x1 = 1.4142135623731 + 1.4142135623731*i
x2 = -1.4142135623731 - 1.4142135623731*i
x3 = -1.4142135623731 + 1.4142135623731*i
x4 = 1.4142135623731 - 1.4142135623731*i
x4 = 1.4142135623731 - 1.4142135623731*i
График
x^4=-16 уравнение