Господин Экзамен

Другие калькуляторы


x^6=-16

x^6=-16 уравнение

С верным решением ты станешь самым любимым в группе❤️😊

v

Численное решение:

Искать численное решение на промежутке [, ]

Решение

Вы ввели [src]
 6      
x  = -16
$$x^{6} = -16$$
Подробное решение
Дано уравнение
$$x^{6} = -16$$
Т.к. степень в уравнении равна = 6 и свободный член = -16 < 0,
зн. действительных решений у соответствующего уравнения не существует

Остальные 6 корня(ей) являются комплексными.
сделаем замену:
$$z = x$$
тогда уравнение будет таким:
$$z^{6} = -16$$
Любое комплексное число можно представить так:
$$z = r e^{i p}$$
подставляем в уравнение
$$r^{6} e^{6 i p} = -16$$
где
$$r = 2^{\frac{2}{3}}$$
- модуль комплексного числа
Подставляем r:
$$e^{6 i p} = -1$$
Используя формулу Эйлера, найдём корни для p
$$i \sin{\left(6 p \right)} + \cos{\left(6 p \right)} = -1$$
значит
$$\cos{\left(6 p \right)} = -1$$
и
$$\sin{\left(6 p \right)} = 0$$
тогда
$$p = \frac{\pi N}{3} + \frac{\pi}{6}$$
где N=0,1,2,3,...
Перебирая значения N и подставив p в формулу для z
Значит, решением будет для z:
$$z_{1} = - 2^{\frac{2}{3}} i$$
$$z_{2} = 2^{\frac{2}{3}} i$$
$$z_{3} = - \frac{2^{\frac{2}{3}} \sqrt{3}}{2} - \frac{2^{\frac{2}{3}} i}{2}$$
$$z_{4} = - \frac{2^{\frac{2}{3}} \sqrt{3}}{2} + \frac{2^{\frac{2}{3}} i}{2}$$
$$z_{5} = \frac{2^{\frac{2}{3}} \sqrt{3}}{2} - \frac{2^{\frac{2}{3}} i}{2}$$
$$z_{6} = \frac{2^{\frac{2}{3}} \sqrt{3}}{2} + \frac{2^{\frac{2}{3}} i}{2}$$
делаем обратную замену
$$z = x$$
$$x = z$$

Тогда, окончательный ответ:
$$x_{1} = - 2^{\frac{2}{3}} i$$
$$x_{2} = 2^{\frac{2}{3}} i$$
$$x_{3} = - \frac{2^{\frac{2}{3}} \sqrt{3}}{2} - \frac{2^{\frac{2}{3}} i}{2}$$
$$x_{4} = - \frac{2^{\frac{2}{3}} \sqrt{3}}{2} + \frac{2^{\frac{2}{3}} i}{2}$$
$$x_{5} = \frac{2^{\frac{2}{3}} \sqrt{3}}{2} - \frac{2^{\frac{2}{3}} i}{2}$$
$$x_{6} = \frac{2^{\frac{2}{3}} \sqrt{3}}{2} + \frac{2^{\frac{2}{3}} i}{2}$$
График
Быстрый ответ [src]
          2/3
x_1 = -I*2   
$$x_{1} = - 2^{\frac{2}{3}} i$$
         2/3
x_2 = I*2   
$$x_{2} = 2^{\frac{2}{3}} i$$
           2/3    2/3   ___
        I*2      2   *\/ 3 
x_3 = - ------ - ----------
          2          2     
$$x_{3} = - \frac{2^{\frac{2}{3}} \sqrt{3}}{2} - \frac{2^{\frac{2}{3}} i}{2}$$
         2/3    2/3   ___
      I*2      2   *\/ 3 
x_4 = ------ - ----------
        2          2     
$$x_{4} = - \frac{2^{\frac{2}{3}} \sqrt{3}}{2} + \frac{2^{\frac{2}{3}} i}{2}$$
       2/3   ___      2/3
      2   *\/ 3    I*2   
x_5 = ---------- - ------
          2          2   
$$x_{5} = \frac{2^{\frac{2}{3}} \sqrt{3}}{2} - \frac{2^{\frac{2}{3}} i}{2}$$
         2/3    2/3   ___
      I*2      2   *\/ 3 
x_6 = ------ + ----------
        2          2     
$$x_{6} = \frac{2^{\frac{2}{3}} \sqrt{3}}{2} + \frac{2^{\frac{2}{3}} i}{2}$$
Сумма и произведение корней [src]
сумма
                        2/3    2/3   ___      2/3    2/3   ___    2/3   ___      2/3      2/3    2/3   ___
    2/3      2/3     I*2      2   *\/ 3    I*2      2   *\/ 3    2   *\/ 3    I*2      I*2      2   *\/ 3 
-I*2    + I*2    + - ------ - ---------- + ------ - ---------- + ---------- - ------ + ------ + ----------
                       2          2          2          2            2          2        2          2     
$$\left(- 2^{\frac{2}{3}} i\right) + \left(2^{\frac{2}{3}} i\right) + \left(- \frac{2^{\frac{2}{3}} \sqrt{3}}{2} - \frac{2^{\frac{2}{3}} i}{2}\right) + \left(- \frac{2^{\frac{2}{3}} \sqrt{3}}{2} + \frac{2^{\frac{2}{3}} i}{2}\right) + \left(\frac{2^{\frac{2}{3}} \sqrt{3}}{2} - \frac{2^{\frac{2}{3}} i}{2}\right) + \left(\frac{2^{\frac{2}{3}} \sqrt{3}}{2} + \frac{2^{\frac{2}{3}} i}{2}\right)$$
=
0
$$0$$
произведение
                        2/3    2/3   ___      2/3    2/3   ___    2/3   ___      2/3      2/3    2/3   ___
    2/3      2/3     I*2      2   *\/ 3    I*2      2   *\/ 3    2   *\/ 3    I*2      I*2      2   *\/ 3 
-I*2    * I*2    * - ------ - ---------- * ------ - ---------- * ---------- - ------ * ------ + ----------
                       2          2          2          2            2          2        2          2     
$$\left(- 2^{\frac{2}{3}} i\right) * \left(2^{\frac{2}{3}} i\right) * \left(- \frac{2^{\frac{2}{3}} \sqrt{3}}{2} - \frac{2^{\frac{2}{3}} i}{2}\right) * \left(- \frac{2^{\frac{2}{3}} \sqrt{3}}{2} + \frac{2^{\frac{2}{3}} i}{2}\right) * \left(\frac{2^{\frac{2}{3}} \sqrt{3}}{2} - \frac{2^{\frac{2}{3}} i}{2}\right) * \left(\frac{2^{\frac{2}{3}} \sqrt{3}}{2} + \frac{2^{\frac{2}{3}} i}{2}\right)$$
=
16
$$16$$
Численный ответ [src]
x1 = 1.3747296369986 + 0.7937005259841*i
x2 = -1.5874010519682*i
x3 = 1.3747296369986 - 0.7937005259841*i
x4 = 1.5874010519682*i
x5 = -1.3747296369986 + 0.7937005259841*i
x6 = -1.3747296369986 - 0.7937005259841*i
x6 = -1.3747296369986 - 0.7937005259841*i
График
x^6=-16 уравнение