Господин Экзамен

Другие калькуляторы


z^6+4*z^3+16=0

z^6+4*z^3+16=0 уравнение

С верным решением ты станешь самым любимым в группе❤️😊

v

Численное решение:

Искать численное решение на промежутке [, ]

Решение

Вы ввели [src]
 6      3         
z  + 4*z  + 16 = 0
$$z^{6} + 4 z^{3} + 16 = 0$$
Подробное решение
Дано уравнение:
$$z^{6} + 4 z^{3} + 16 = 0$$
Сделаем замену
$$v = z^{3}$$
тогда уравнение будет таким:
$$v^{2} + 4 v + 16 = 0$$
Это уравнение вида
$$a\ v^2 + b\ v + c = 0$$
Квадратное уравнение можно решить с помощью дискриминанта
Корни квадратного уравнения:
$$v_{1} = \frac{\sqrt{D} - b}{2 a}$$
$$v_{2} = \frac{- \sqrt{D} - b}{2 a}$$
где $D = b^2 - 4 a c$ - это дискриминант.
Т.к.
$$a = 1$$
$$b = 4$$
$$c = 16$$
, то
$$D = b^2 - 4\ a\ c = $$
$$\left(-1\right) 1 \cdot 4 \cdot 16 + 4^{2} = -48$$
Т.к. D < 0, то уравнение
не имеет вещественных корней,
но комплексные корни имеются.
$$v_1 = \frac{(-b + \sqrt{D})}{2 a}$$
$$v_2 = \frac{(-b - \sqrt{D})}{2 a}$$
или
$$v_{1} = -2 + 2 \sqrt{3} i$$
Упростить
$$v_{2} = -2 - 2 \sqrt{3} i$$
Упростить
Получаем окончательный ответ:
Т.к.
$$v = z^{3}$$
то
$$z_{1} = \sqrt[3]{v_{1}}$$
$$z_{3} = \sqrt[3]{v_{2}}$$
тогда:
$$z_{1} = \frac{0}{1} + \frac{1 \left(-2 + 2 \sqrt{3} i\right)^{\frac{1}{3}}}{1} = \sqrt[3]{-2 + 2 \sqrt{3} i}$$
$$z_{3} = \frac{0}{1} + \frac{1 \left(-2 - 2 \sqrt{3} i\right)^{\frac{1}{3}}}{1} = \sqrt[3]{-2 - 2 \sqrt{3} i}$$
График
Быстрый ответ [src]
       2/3    /pi\      2/3    /pi\
z_1 = 2   *sin|--| + I*2   *cos|--|
              \18/             \18/
$$z_{1} = 2^{\frac{2}{3}} \sin{\left(\frac{\pi}{18} \right)} + 2^{\frac{2}{3}} i \cos{\left(\frac{\pi}{18} \right)}$$
       2/3    /pi\      2/3    /pi\
z_2 = 2   *sin|--| - I*2   *cos|--|
              \18/             \18/
$$z_{2} = 2^{\frac{2}{3}} \sin{\left(\frac{\pi}{18} \right)} - 2^{\frac{2}{3}} i \cos{\left(\frac{\pi}{18} \right)}$$
         2/3    /pi\      2/3    /pi\
z_3 = - 2   *cos|--| + I*2   *sin|--|
                \9 /             \9 /
$$z_{3} = - 2^{\frac{2}{3}} \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)} + 2^{\frac{2}{3}} i \sin{\left(\frac{\pi}{9} \right)}$$
         2/3    /pi\      2/3    /pi\
z_4 = - 2   *cos|--| - I*2   *sin|--|
                \9 /             \9 /
$$z_{4} = - 2^{\frac{2}{3}} \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)} - 2^{\frac{2}{3}} i \sin{\left(\frac{\pi}{9} \right)}$$
       2/3    /2*pi\      2/3    /2*pi\
z_5 = 2   *cos|----| - I*2   *sin|----|
              \ 9  /             \ 9  /
$$z_{5} = 2^{\frac{2}{3}} \cos{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)} - 2^{\frac{2}{3}} i \sin{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)}$$
       2/3    /2*pi\      2/3    /2*pi\
z_6 = 2   *cos|----| + I*2   *sin|----|
              \ 9  /             \ 9  /
$$z_{6} = 2^{\frac{2}{3}} \cos{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)} + 2^{\frac{2}{3}} i \sin{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)}$$
Сумма и произведение корней [src]
сумма
 2/3    /pi\      2/3    /pi\    2/3    /pi\      2/3    /pi\      2/3    /pi\      2/3    /pi\      2/3    /pi\      2/3    /pi\    2/3    /2*pi\      2/3    /2*pi\    2/3    /2*pi\      2/3    /2*pi\
2   *sin|--| + I*2   *cos|--| + 2   *sin|--| - I*2   *cos|--| + - 2   *cos|--| + I*2   *sin|--| + - 2   *cos|--| - I*2   *sin|--| + 2   *cos|----| - I*2   *sin|----| + 2   *cos|----| + I*2   *sin|----|
        \18/             \18/           \18/             \18/             \9 /             \9 /             \9 /             \9 /           \ 9  /             \ 9  /           \ 9  /             \ 9  /
$$\left(2^{\frac{2}{3}} \sin{\left(\frac{\pi}{18} \right)} + 2^{\frac{2}{3}} i \cos{\left(\frac{\pi}{18} \right)}\right) + \left(2^{\frac{2}{3}} \sin{\left(\frac{\pi}{18} \right)} - 2^{\frac{2}{3}} i \cos{\left(\frac{\pi}{18} \right)}\right) + \left(- 2^{\frac{2}{3}} \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)} + 2^{\frac{2}{3}} i \sin{\left(\frac{\pi}{9} \right)}\right) + \left(- 2^{\frac{2}{3}} \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)} - 2^{\frac{2}{3}} i \sin{\left(\frac{\pi}{9} \right)}\right) + \left(2^{\frac{2}{3}} \cos{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)} - 2^{\frac{2}{3}} i \sin{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)}\right) + \left(2^{\frac{2}{3}} \cos{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)} + 2^{\frac{2}{3}} i \sin{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)}\right)$$
=
     2/3    /pi\      2/3    /2*pi\      2/3    /pi\
- 2*2   *cos|--| + 2*2   *cos|----| + 2*2   *sin|--|
            \9 /             \ 9  /             \18/
$$- 2 \cdot 2^{\frac{2}{3}} \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)} + 2 \cdot 2^{\frac{2}{3}} \sin{\left(\frac{\pi}{18} \right)} + 2 \cdot 2^{\frac{2}{3}} \cos{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)}$$
произведение
 2/3    /pi\      2/3    /pi\    2/3    /pi\      2/3    /pi\      2/3    /pi\      2/3    /pi\      2/3    /pi\      2/3    /pi\    2/3    /2*pi\      2/3    /2*pi\    2/3    /2*pi\      2/3    /2*pi\
2   *sin|--| + I*2   *cos|--| * 2   *sin|--| - I*2   *cos|--| * - 2   *cos|--| + I*2   *sin|--| * - 2   *cos|--| - I*2   *sin|--| * 2   *cos|----| - I*2   *sin|----| * 2   *cos|----| + I*2   *sin|----|
        \18/             \18/           \18/             \18/             \9 /             \9 /             \9 /             \9 /           \ 9  /             \ 9  /           \ 9  /             \ 9  /
$$\left(2^{\frac{2}{3}} \sin{\left(\frac{\pi}{18} \right)} + 2^{\frac{2}{3}} i \cos{\left(\frac{\pi}{18} \right)}\right) * \left(2^{\frac{2}{3}} \sin{\left(\frac{\pi}{18} \right)} - 2^{\frac{2}{3}} i \cos{\left(\frac{\pi}{18} \right)}\right) * \left(- 2^{\frac{2}{3}} \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)} + 2^{\frac{2}{3}} i \sin{\left(\frac{\pi}{9} \right)}\right) * \left(- 2^{\frac{2}{3}} \cos{\left(\frac{\pi}{9} \right)} - 2^{\frac{2}{3}} i \sin{\left(\frac{\pi}{9} \right)}\right) * \left(2^{\frac{2}{3}} \cos{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)} - 2^{\frac{2}{3}} i \sin{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)}\right) * \left(2^{\frac{2}{3}} \cos{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)} + 2^{\frac{2}{3}} i \sin{\left(\frac{2 \pi}{9} \right)}\right)$$
=
             4/pi\         6/pi\         6/pi\          2/pi\
-48 - 192*sin |--| + 64*cos |--| + 64*sin |--| + 192*sin |--|
              \9 /          \9 /          \9 /           \9 /
$$-48 - 192 \sin^{4}{\left(\frac{\pi}{9} \right)} + 64 \sin^{6}{\left(\frac{\pi}{9} \right)} + 192 \sin^{2}{\left(\frac{\pi}{9} \right)} + 64 \cos^{6}{\left(\frac{\pi}{9} \right)}$$
Численный ответ [src]
z1 = 1.21601975486146 - 1.02036172780854*i
z2 = 1.21601975486146 + 1.02036172780854*i
z3 = 0.275649299900846 - 1.56328486311802*i
z4 = -1.49166905476231 - 0.542923135309481*i
z5 = -1.49166905476231 + 0.542923135309481*i
z6 = 0.275649299900846 + 1.56328486311802*i
z6 = 0.275649299900846 + 1.56328486311802*i
График
z^6+4*z^3+16=0 уравнение