Господин Экзамен

Другие калькуляторы


x^5-1=0

x^5-1=0 уравнение

С верным решением ты станешь самым любимым в группе❤️😊

v

Численное решение:

Искать численное решение на промежутке [, ]

Решение

Вы ввели [src]
 5        
x  - 1 = 0
$$x^{5} - 1 = 0$$
Подробное решение
Дано уравнение
$$x^{5} - 1 = 0$$
Т.к. степень в уравнении равна = 5 - не содержит чётного числа в числителе, то
уравнение будет иметь один действительный корень.
Извлечём корень 5-й степени из обеих частей уравнения:
Получим:
$$\sqrt[5]{\left(1 x + 0\right)^{5}} = \sqrt[5]{1}$$
или
$$x = 1$$
Получим ответ: x = 1

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

Тогда, окончательный ответ:
$$x_{1} = 1$$
$$x_{2} = - \frac{1}{4} + \frac{\sqrt{5}}{4} - i \sqrt{\frac{\sqrt{5}}{8} + \frac{5}{8}}$$
$$x_{3} = - \frac{1}{4} + \frac{\sqrt{5}}{4} + i \sqrt{\frac{\sqrt{5}}{8} + \frac{5}{8}}$$
$$x_{4} = - \frac{\sqrt{5}}{4} - \frac{1}{4} - i \sqrt{- \frac{\sqrt{5}}{8} + \frac{5}{8}}$$
$$x_{5} = - \frac{\sqrt{5}}{4} - \frac{1}{4} + i \sqrt{- \frac{\sqrt{5}}{8} + \frac{5}{8}}$$
График
Быстрый ответ [src]
x_1 = 1
$$x_{1} = 1$$
                         ______________
              ___       /          ___ 
        1   \/ 5    I*\/  10 + 2*\/ 5  
x_2 = - - + ----- - -------------------
        4     4              4         
$$x_{2} = - \frac{1}{4} + \frac{\sqrt{5}}{4} - \frac{i \sqrt{2 \sqrt{5} + 10}}{4}$$
                         ______________
              ___       /          ___ 
        1   \/ 5    I*\/  10 + 2*\/ 5  
x_3 = - - + ----- + -------------------
        4     4              4         
$$x_{3} = - \frac{1}{4} + \frac{\sqrt{5}}{4} + \frac{i \sqrt{2 \sqrt{5} + 10}}{4}$$
                         ______________
              ___       /          ___ 
        1   \/ 5    I*\/  10 - 2*\/ 5  
x_4 = - - - ----- - -------------------
        4     4              4         
$$x_{4} = - \frac{\sqrt{5}}{4} - \frac{1}{4} - \frac{i \sqrt{- 2 \sqrt{5} + 10}}{4}$$
                         ______________
              ___       /          ___ 
        1   \/ 5    I*\/  10 - 2*\/ 5  
x_5 = - - - ----- + -------------------
        4     4              4         
$$x_{5} = - \frac{\sqrt{5}}{4} - \frac{1}{4} + \frac{i \sqrt{- 2 \sqrt{5} + 10}}{4}$$
Сумма и произведение корней [src]
сумма
                       ______________                      ______________                      ______________                      ______________
            ___       /          ___            ___       /          ___            ___       /          ___            ___       /          ___ 
      1   \/ 5    I*\/  10 + 2*\/ 5       1   \/ 5    I*\/  10 + 2*\/ 5       1   \/ 5    I*\/  10 - 2*\/ 5       1   \/ 5    I*\/  10 - 2*\/ 5  
1 + - - + ----- - ------------------- + - - + ----- + ------------------- + - - - ----- - ------------------- + - - - ----- + -------------------
      4     4              4              4     4              4              4     4              4              4     4              4         
$$\left(1\right) + \left(- \frac{1}{4} + \frac{\sqrt{5}}{4} - \frac{i \sqrt{2 \sqrt{5} + 10}}{4}\right) + \left(- \frac{1}{4} + \frac{\sqrt{5}}{4} + \frac{i \sqrt{2 \sqrt{5} + 10}}{4}\right) + \left(- \frac{\sqrt{5}}{4} - \frac{1}{4} - \frac{i \sqrt{- 2 \sqrt{5} + 10}}{4}\right) + \left(- \frac{\sqrt{5}}{4} - \frac{1}{4} + \frac{i \sqrt{- 2 \sqrt{5} + 10}}{4}\right)$$
=
0
$$0$$
произведение
                       ______________                      ______________                      ______________                      ______________
            ___       /          ___            ___       /          ___            ___       /          ___            ___       /          ___ 
      1   \/ 5    I*\/  10 + 2*\/ 5       1   \/ 5    I*\/  10 + 2*\/ 5       1   \/ 5    I*\/  10 - 2*\/ 5       1   \/ 5    I*\/  10 - 2*\/ 5  
1 * - - + ----- - ------------------- * - - + ----- + ------------------- * - - - ----- - ------------------- * - - - ----- + -------------------
      4     4              4              4     4              4              4     4              4              4     4              4         
$$\left(1\right) * \left(- \frac{1}{4} + \frac{\sqrt{5}}{4} - \frac{i \sqrt{2 \sqrt{5} + 10}}{4}\right) * \left(- \frac{1}{4} + \frac{\sqrt{5}}{4} + \frac{i \sqrt{2 \sqrt{5} + 10}}{4}\right) * \left(- \frac{\sqrt{5}}{4} - \frac{1}{4} - \frac{i \sqrt{- 2 \sqrt{5} + 10}}{4}\right) * \left(- \frac{\sqrt{5}}{4} - \frac{1}{4} + \frac{i \sqrt{- 2 \sqrt{5} + 10}}{4}\right)$$
=
1
$$1$$
Численный ответ [src]
x1 = -0.809016994374947 - 0.587785252292473*i
x2 = 0.309016994374947 - 0.951056516295154*i
x3 = 1.0
x4 = 0.309016994374947 + 0.951056516295154*i
x5 = -0.809016994374947 + 0.587785252292473*i
x5 = -0.809016994374947 + 0.587785252292473*i
График
x^5-1=0 уравнение