Господин Экзамен

Другие калькуляторы


x^4=8

x^4=8 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
$$x^{4} = 8$$
Подробное решение
Дано уравнение
$$x^{4} = 8$$
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:
$$\sqrt[4]{\left(1 x + 0\right)^{4}} = 2^{\frac{3}{4}}$$
$$\sqrt[4]{\left(1 x + 0\right)^{4}} = - 2^{\frac{3}{4}}$$
или
$$x = 2^{\frac{3}{4}}$$
$$x = - 2^{\frac{3}{4}}$$
Раскрываем скобочки в правой части уравнения
x = 2^3/4

Получим ответ: x = 2^(3/4)
Раскрываем скобочки в правой части уравнения
x = -2^3/4

Получим ответ: x = -2^(3/4)
или
$$x_{1} = - 2^{\frac{3}{4}}$$
$$x_{2} = 2^{\frac{3}{4}}$$

Остальные 2 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
$$p = \frac{\pi N}{2}$$
где N=0,1,2,3,...
Перебирая значения N и подставив p в формулу для z
Значит, решением будет для z:
$$z_{1} = - 2^{\frac{3}{4}}$$
$$z_{2} = 2^{\frac{3}{4}}$$
$$z_{3} = - 2^{\frac{3}{4}} i$$
$$z_{4} = 2^{\frac{3}{4}} i$$
делаем обратную замену
$$z = x$$
$$x = z$$

Тогда, окончательный ответ:
$$x_{1} = - 2^{\frac{3}{4}}$$
$$x_{2} = 2^{\frac{3}{4}}$$
$$x_{3} = - 2^{\frac{3}{4}} i$$
$$x_{4} = 2^{\frac{3}{4}} i$$
График
Сумма и произведение корней [src]
сумма
  3/4    3/4       3/4      3/4
-2    + 2    + -I*2    + I*2   
$$\left(- 2^{\frac{3}{4}}\right) + \left(2^{\frac{3}{4}}\right) + \left(- 2^{\frac{3}{4}} i\right) + \left(2^{\frac{3}{4}} i\right)$$
=
0
$$0$$
произведение
  3/4    3/4       3/4      3/4
-2    * 2    * -I*2    * I*2   
$$\left(- 2^{\frac{3}{4}}\right) * \left(2^{\frac{3}{4}}\right) * \left(- 2^{\frac{3}{4}} i\right) * \left(2^{\frac{3}{4}} i\right)$$
=
-8
$$-8$$
Быстрый ответ [src]
        3/4
x_1 = -2   
$$x_{1} = - 2^{\frac{3}{4}}$$
       3/4
x_2 = 2   
$$x_{2} = 2^{\frac{3}{4}}$$
          3/4
x_3 = -I*2   
$$x_{3} = - 2^{\frac{3}{4}} i$$
         3/4
x_4 = I*2   
$$x_{4} = 2^{\frac{3}{4}} i$$
Численный ответ [src]
x1 = -1.68179283050743*i
x2 = 1.68179283050743
x3 = -1.68179283050743
x4 = 1.68179283050743*i
x4 = 1.68179283050743*i
График
x^4=8 уравнение