Господин Экзамен

Другие калькуляторы


x^9=-512

x^9=-512 уравнение

С верным решением ты станешь самым любимым в группе❤️😊

v

Численное решение:

Искать численное решение на промежутке [, ]

Решение

Вы ввели [src]
 9       
x  = -512
$$x^{9} = -512$$
Подробное решение
Дано уравнение
$$x^{9} = -512$$
Т.к. степень в уравнении равна = 9 - не содержит чётного числа в числителе, то
уравнение будет иметь один действительный корень.
Извлечём корень 9-й степени из обеих частей уравнения:
Получим:
$$\sqrt[9]{\left(1 x + 0\right)^{9}} = \sqrt[9]{-512}$$
или
$$x = 2 \sqrt[9]{-1}$$
Раскрываем скобочки в правой части уравнения
x = -2*1^1/9

Получим ответ: x = 2*(-1)^(1/9)

Остальные 8 корня(ей) являются комплексными.
сделаем замену:
$$z = x$$
тогда уравнение будет таким:
$$z^{9} = -512$$
Любое комплексное число можно представить так:
$$z = r e^{i p}$$
подставляем в уравнение
$$r^{9} e^{9 i p} = -512$$
где
$$r = 2$$
- модуль комплексного числа
Подставляем r:
$$e^{9 i p} = -1$$
Используя формулу Эйлера, найдём корни для p
$$i \sin{\left(9 p \right)} + \cos{\left(9 p \right)} = -1$$
значит
$$\cos{\left(9 p \right)} = -1$$
и
$$\sin{\left(9 p \right)} = 0$$
тогда
$$p = \frac{2 \pi N}{9} + \frac{\pi}{9}$$
где N=0,1,2,3,...
Перебирая значения N и подставив p в формулу для z
Значит, решением будет для z:
$$z_{1} = 2 \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)} + 2 i \sin{\left(\frac{\pi}{9} \right)}$$
$$z_{2} = - 2 \cos^{2}{\left(\frac{\pi}{9} \right)} - 2 \sin^{2}{\left(\frac{\pi}{9} \right)}$$
$$z_{3} = - 2 \cos^{2}{\left(\frac{\pi}{9} \right)} + 2 \sin^{2}{\left(\frac{\pi}{9} \right)} - 4 i \sin{\left(\frac{\pi}{9} \right)} \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)}$$
$$z_{4} = - 2 \sin{\left(\frac{\pi}{9} \right)} \sin{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)} + 2 \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)} \cos{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)} + 2 i \sin{\left(\frac{\pi}{9} \right)} \cos{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)} + 2 i \sin{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)} \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)}$$
$$z_{5} = 2 \sin{\left(\frac{\pi}{9} \right)} \sin{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)} + 2 \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)} \cos{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)} - 2 i \sin{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)} \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)} + 2 i \sin{\left(\frac{\pi}{9} \right)} \cos{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)}$$
$$z_{6} = - 2 \sin{\left(\frac{\pi}{9} \right)} \sin{\left(\frac{4 \pi}{9} \right)} + 2 \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)} \cos{\left(\frac{4 \pi}{9} \right)} + 2 i \sin{\left(\frac{\pi}{9} \right)} \cos{\left(\frac{4 \pi}{9} \right)} + 2 i \sin{\left(\frac{4 \pi}{9} \right)} \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)}$$
$$z_{7} = 2 \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)} \cos{\left(\frac{4 \pi}{9} \right)} + 2 \sin{\left(\frac{\pi}{9} \right)} \sin{\left(\frac{4 \pi}{9} \right)} - 2 i \sin{\left(\frac{4 \pi}{9} \right)} \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)} + 2 i \sin{\left(\frac{\pi}{9} \right)} \cos{\left(\frac{4 \pi}{9} \right)}$$
$$z_{8} = - \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)} - \sqrt{3} \sin{\left(\frac{\pi}{9} \right)} - i \sin{\left(\frac{\pi}{9} \right)} + \sqrt{3} i \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)}$$
$$z_{9} = - \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)} + \sqrt{3} \sin{\left(\frac{\pi}{9} \right)} - \sqrt{3} i \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)} - i \sin{\left(\frac{\pi}{9} \right)}$$
делаем обратную замену
$$z = x$$
$$x = z$$

Тогда, окончательный ответ:
$$x_{1} = 2 \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)} + 2 i \sin{\left(\frac{\pi}{9} \right)}$$
$$x_{2} = - 2 \cos^{2}{\left(\frac{\pi}{9} \right)} - 2 \sin^{2}{\left(\frac{\pi}{9} \right)}$$
$$x_{3} = - 2 \cos^{2}{\left(\frac{\pi}{9} \right)} + 2 \sin^{2}{\left(\frac{\pi}{9} \right)} - 4 i \sin{\left(\frac{\pi}{9} \right)} \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)}$$
$$x_{4} = - 2 \sin{\left(\frac{\pi}{9} \right)} \sin{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)} + 2 \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)} \cos{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)} + 2 i \sin{\left(\frac{\pi}{9} \right)} \cos{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)} + 2 i \sin{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)} \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)}$$
$$x_{5} = 2 \sin{\left(\frac{\pi}{9} \right)} \sin{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)} + 2 \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)} \cos{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)} - 2 i \sin{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)} \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)} + 2 i \sin{\left(\frac{\pi}{9} \right)} \cos{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)}$$
$$x_{6} = - 2 \sin{\left(\frac{\pi}{9} \right)} \sin{\left(\frac{4 \pi}{9} \right)} + 2 \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)} \cos{\left(\frac{4 \pi}{9} \right)} + 2 i \sin{\left(\frac{\pi}{9} \right)} \cos{\left(\frac{4 \pi}{9} \right)} + 2 i \sin{\left(\frac{4 \pi}{9} \right)} \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)}$$
$$x_{7} = 2 \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)} \cos{\left(\frac{4 \pi}{9} \right)} + 2 \sin{\left(\frac{\pi}{9} \right)} \sin{\left(\frac{4 \pi}{9} \right)} - 2 i \sin{\left(\frac{4 \pi}{9} \right)} \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)} + 2 i \sin{\left(\frac{\pi}{9} \right)} \cos{\left(\frac{4 \pi}{9} \right)}$$
$$x_{8} = - \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)} - \sqrt{3} \sin{\left(\frac{\pi}{9} \right)} - i \sin{\left(\frac{\pi}{9} \right)} + \sqrt{3} i \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)}$$
$$x_{9} = - \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)} + \sqrt{3} \sin{\left(\frac{\pi}{9} \right)} - \sqrt{3} i \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)} - i \sin{\left(\frac{\pi}{9} \right)}$$
График
Сумма и произведение корней [src]
сумма
                                                             /    ___                              \         /    ___                              \                                                                                                                      
             ___        /pi\          /pi\          /pi\     |  \/ 3         /pi\    /pi\      /pi\|         |  \/ 3         /pi\    /pi\      /pi\|          /5*pi\          /2*pi\          /pi\          /pi\        /pi\          /pi\          /2*pi\          /2*pi\
-2 + 1 + I*\/ 3  + 2*cos|--| - 2*I*sin|--| + - 2*sin|--| + I*|- ----- + 2*cos|--|*cos|--| + cos|--|| + 1 + I*|- ----- - 2*cos|--|*cos|--| + cos|--|| + - 2*sin|----| + 2*I*sin|----| + - 2*sin|--| - 2*I*cos|--| + 2*cos|--| + 2*I*sin|--| + - 2*cos|----| - 2*I*sin|----|
                        \9 /          \9 /          \18/     \    2          \9 /    \18/      \18//         \    2          \9 /    \18/      \18//          \ 18 /          \ 9  /          \18/          \18/        \9 /          \9 /          \ 9  /          \ 9  /
$$\left(-2\right) + \left(1 + \sqrt{3} i\right) + \left(2 \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)} - 2 i \sin{\left(\frac{\pi}{9} \right)}\right) + \left(- 2 \sin{\left(\frac{\pi}{18} \right)} + i \left(- \frac{\sqrt{3}}{2} + \cos{\left(\frac{\pi}{18} \right)} + 2 \cos{\left(\frac{\pi}{18} \right)} \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)}\right)\right) + \left(1 + i \left(- 2 \cos{\left(\frac{\pi}{18} \right)} \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)} - \frac{\sqrt{3}}{2} + \cos{\left(\frac{\pi}{18} \right)}\right)\right) + \left(- 2 \sin{\left(\frac{5 \pi}{18} \right)} + 2 i \sin{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)}\right) + \left(- 2 \sin{\left(\frac{\pi}{18} \right)} - 2 i \cos{\left(\frac{\pi}{18} \right)}\right) + \left(2 \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)} + 2 i \sin{\left(\frac{\pi}{9} \right)}\right) + \left(- 2 \cos{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)} - 2 i \sin{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)}\right)$$
=
                                                                  /    ___                              \     /    ___                              \              
       /pi\        /2*pi\        /5*pi\        /pi\       ___     |  \/ 3         /pi\    /pi\      /pi\|     |  \/ 3         /pi\    /pi\      /pi\|          /pi\
- 4*sin|--| - 2*cos|----| - 2*sin|----| + 4*cos|--| + I*\/ 3  + I*|- ----- - 2*cos|--|*cos|--| + cos|--|| + I*|- ----- + 2*cos|--|*cos|--| + cos|--|| - 2*I*cos|--|
       \18/        \ 9  /        \ 18 /        \9 /               \    2          \9 /    \18/      \18//     \    2          \9 /    \18/      \18//          \18/
$$- 2 \cos{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)} - 2 \sin{\left(\frac{5 \pi}{18} \right)} - 4 \sin{\left(\frac{\pi}{18} \right)} + 4 \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)} - 2 i \cos{\left(\frac{\pi}{18} \right)} + i \left(- 2 \cos{\left(\frac{\pi}{18} \right)} \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)} - \frac{\sqrt{3}}{2} + \cos{\left(\frac{\pi}{18} \right)}\right) + \sqrt{3} i + i \left(- \frac{\sqrt{3}}{2} + \cos{\left(\frac{\pi}{18} \right)} + 2 \cos{\left(\frac{\pi}{18} \right)} \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)}\right)$$
произведение
                                                             /    ___                              \         /    ___                              \                                                                                                                      
             ___        /pi\          /pi\          /pi\     |  \/ 3         /pi\    /pi\      /pi\|         |  \/ 3         /pi\    /pi\      /pi\|          /5*pi\          /2*pi\          /pi\          /pi\        /pi\          /pi\          /2*pi\          /2*pi\
-2 * 1 + I*\/ 3  * 2*cos|--| - 2*I*sin|--| * - 2*sin|--| + I*|- ----- + 2*cos|--|*cos|--| + cos|--|| * 1 + I*|- ----- - 2*cos|--|*cos|--| + cos|--|| * - 2*sin|----| + 2*I*sin|----| * - 2*sin|--| - 2*I*cos|--| * 2*cos|--| + 2*I*sin|--| * - 2*cos|----| - 2*I*sin|----|
                        \9 /          \9 /          \18/     \    2          \9 /    \18/      \18//         \    2          \9 /    \18/      \18//          \ 18 /          \ 9  /          \18/          \18/        \9 /          \9 /          \ 9  /          \ 9  /
$$\left(-2\right) * \left(1 + \sqrt{3} i\right) * \left(2 \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)} - 2 i \sin{\left(\frac{\pi}{9} \right)}\right) * \left(- 2 \sin{\left(\frac{\pi}{18} \right)} + i \left(- \frac{\sqrt{3}}{2} + \cos{\left(\frac{\pi}{18} \right)} + 2 \cos{\left(\frac{\pi}{18} \right)} \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)}\right)\right) * \left(1 + i \left(- 2 \cos{\left(\frac{\pi}{18} \right)} \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)} - \frac{\sqrt{3}}{2} + \cos{\left(\frac{\pi}{18} \right)}\right)\right) * \left(- 2 \sin{\left(\frac{5 \pi}{18} \right)} + 2 i \sin{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)}\right) * \left(- 2 \sin{\left(\frac{\pi}{18} \right)} - 2 i \cos{\left(\frac{\pi}{18} \right)}\right) * \left(2 \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)} + 2 i \sin{\left(\frac{\pi}{9} \right)}\right) * \left(- 2 \cos{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)} - 2 i \sin{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)}\right)$$
=
                                                                                                                                                                                2*pi*I
                                                                                                                                                                                ------
/             ___\ /      /    ___        /pi\        /pi\    /pi\\\ /     /pi\     /  ___        /pi\        /pi\    /pi\\\ /     /pi\      /pi\\ /       /2*pi\      /5*pi\\    9   
\-16 - 16*I*\/ 3 /*|2 + I*|- \/ 3  + 2*cos|--| - 4*cos|--|*cos|--|||*|4*sin|--| + I*|\/ 3  - 2*cos|--| - 4*cos|--|*cos|--|||*|I*cos|--| + sin|--||*|- I*sin|----| + sin|----||*e      
                   \      \               \18/        \9 /    \18/// \     \18/     \             \18/        \9 /    \18/// \     \18/      \18// \       \ 9  /      \ 18 //        
$$\left(-16 - 16 \sqrt{3} i\right) \left(2 + i \left(- 4 \cos{\left(\frac{\pi}{18} \right)} \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)} - \sqrt{3} + 2 \cos{\left(\frac{\pi}{18} \right)}\right)\right) \left(\sin{\left(\frac{\pi}{18} \right)} + i \cos{\left(\frac{\pi}{18} \right)}\right) \left(4 \sin{\left(\frac{\pi}{18} \right)} + i \left(- 4 \cos{\left(\frac{\pi}{18} \right)} \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)} - 2 \cos{\left(\frac{\pi}{18} \right)} + \sqrt{3}\right)\right) \left(\sin{\left(\frac{5 \pi}{18} \right)} - i \sin{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)}\right) e^{\frac{2 i \pi}{9}}$$
Быстрый ответ [src]
x_1 = -2
$$x_{1} = -2$$
              ___
x_2 = 1 + I*\/ 3 
$$x_{2} = 1 + \sqrt{3} i$$
           /pi\          /pi\
x_3 = 2*cos|--| - 2*I*sin|--|
           \9 /          \9 /
$$x_{3} = 2 \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)} - 2 i \sin{\left(\frac{\pi}{9} \right)}$$
                      /    ___                              \
             /pi\     |  \/ 3         /pi\    /pi\      /pi\|
x_4 = - 2*sin|--| + I*|- ----- + 2*cos|--|*cos|--| + cos|--||
             \18/     \    2          \9 /    \18/      \18//
$$x_{4} = - 2 \sin{\left(\frac{\pi}{18} \right)} + i \left(- \frac{\sqrt{3}}{2} + \cos{\left(\frac{\pi}{18} \right)} + 2 \cos{\left(\frac{\pi}{18} \right)} \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)}\right)$$
            /    ___                              \
            |  \/ 3         /pi\    /pi\      /pi\|
x_5 = 1 + I*|- ----- - 2*cos|--|*cos|--| + cos|--||
            \    2          \9 /    \18/      \18//
$$x_{5} = 1 + i \left(- 2 \cos{\left(\frac{\pi}{18} \right)} \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)} - \frac{\sqrt{3}}{2} + \cos{\left(\frac{\pi}{18} \right)}\right)$$
             /5*pi\          /2*pi\
x_6 = - 2*sin|----| + 2*I*sin|----|
             \ 18 /          \ 9  /
$$x_{6} = - 2 \sin{\left(\frac{5 \pi}{18} \right)} + 2 i \sin{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)}$$
             /pi\          /pi\
x_7 = - 2*sin|--| - 2*I*cos|--|
             \18/          \18/
$$x_{7} = - 2 \sin{\left(\frac{\pi}{18} \right)} - 2 i \cos{\left(\frac{\pi}{18} \right)}$$
           /pi\          /pi\
x_8 = 2*cos|--| + 2*I*sin|--|
           \9 /          \9 /
$$x_{8} = 2 \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)} + 2 i \sin{\left(\frac{\pi}{9} \right)}$$
             /2*pi\          /2*pi\
x_9 = - 2*cos|----| - 2*I*sin|----|
             \ 9  /          \ 9  /
$$x_{9} = - 2 \cos{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)} - 2 i \sin{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)}$$
Численный ответ [src]
x1 = -1.53208888623796 + 1.28557521937308*i
x2 = 1.0 - 1.73205080756888*i
x3 = 1.87938524157182 + 0.684040286651337*i
x4 = 1.0 + 1.73205080756888*i
x5 = -2.0
x6 = -0.347296355333861 - 1.96961550602442*i
x7 = -0.347296355333861 + 1.96961550602442*i
x8 = 1.87938524157182 - 0.684040286651337*i
x9 = -1.53208888623796 - 1.28557521937308*i
x9 = -1.53208888623796 - 1.28557521937308*i
График
x^9=-512 уравнение