8x^3+1=0 (уравнение)

Учитель очень удивится увидев твоё верное решение 😼

Неизвестное в уравнении :

Искать численное решение на промежутке:

[, ]

    Найду корень уравнения: 8x^3+1=0

    Решение

    Вы ввели [src]
       3        
    8*x  + 1 = 0
    8x3+1=08 x^{3} + 1 = 0
    Подробное решение
    Дано уравнение
    8x3+1=08 x^{3} + 1 = 0
    Т.к. степень в ур-нии равна = 3 - не содержит чётного числа в числителе, то
    ур-ние будет иметь один действительный корень.
    Извлечём корень 3-й степени из обеих частей ур-ния:
    Получим:
    83(1x+0)33=13\sqrt[3]{8} \sqrt[3]{\left(1 x + 0\right)^{3}} = \sqrt[3]{-1}
    или
    2x=132 x = \sqrt[3]{-1}
    Раскрываем скобочки в правой части ур-ния
    2*x = -1^1/3

    Разделим обе части ур-ния на 2
    x = (-1)^(1/3) / (2)

    Получим ответ: x = (-1)^(1/3)/2

    Остальные 2 корня(ей) являются комплексными.
    сделаем замену:
    z=xz = x
    тогда ур-ние будет таким:
    z3=18z^{3} = - \frac{1}{8}
    Любое комплексное число можно представить так:
    z=reipz = r e^{i p}
    подставляем в уравнение
    r3e3ip=18r^{3} e^{3 i p} = - \frac{1}{8}
    где
    r=12r = \frac{1}{2}
    - модуль комплексного числа
    Подставляем r:
    e3ip=1e^{3 i p} = -1
    Используя формулу Эйлера, найдём корни для p
    isin(3p)+cos(3p)=1i \sin{\left(3 p \right)} + \cos{\left(3 p \right)} = -1
    значит
    cos(3p)=1\cos{\left(3 p \right)} = -1
    и
    sin(3p)=0\sin{\left(3 p \right)} = 0
    тогда
    p=2πN3+π3p = \frac{2 \pi N}{3} + \frac{\pi}{3}
    где N=0,1,2,3,...
    Перебирая значения N и подставив p в формулу для z
    Значит, решением будет для z:
    z1=12z_{1} = - \frac{1}{2}
    z2=143i4z_{2} = \frac{1}{4} - \frac{\sqrt{3} i}{4}
    z3=14+3i4z_{3} = \frac{1}{4} + \frac{\sqrt{3} i}{4}
    делаем обратную замену
    z=xz = x
    x=zx = z

    Тогда, окончательный ответ:
    x1=12x_{1} = - \frac{1}{2}
    x2=143i4x_{2} = \frac{1}{4} - \frac{\sqrt{3} i}{4}
    x3=14+3i4x_{3} = \frac{1}{4} + \frac{\sqrt{3} i}{4}
    График
    -15.0-12.5-10.0-7.5-5.0-2.50.02.55.07.510.012.5-2000020000
    Быстрый ответ [src]
    x1 = -1/2
    x1=12x_{1} = - \frac{1}{2}
                 ___
         1   I*\/ 3 
    x2 = - - -------
         4      4   
    x2=143i4x_{2} = \frac{1}{4} - \frac{\sqrt{3} i}{4}
                 ___
         1   I*\/ 3 
    x3 = - + -------
         4      4   
    x3=14+3i4x_{3} = \frac{1}{4} + \frac{\sqrt{3} i}{4}
    Сумма и произведение корней [src]
    сумма
                      ___           ___
              1   I*\/ 3    1   I*\/ 3 
    0 - 1/2 + - - ------- + - + -------
              4      4      4      4   
    ((12+0)+(143i4))+(14+3i4)\left(\left(- \frac{1}{2} + 0\right) + \left(\frac{1}{4} - \frac{\sqrt{3} i}{4}\right)\right) + \left(\frac{1}{4} + \frac{\sqrt{3} i}{4}\right)
    =
    0
    00
    произведение
           /        ___\ /        ___\
           |1   I*\/ 3 | |1   I*\/ 3 |
    1*-1/2*|- - -------|*|- + -------|
           \4      4   / \4      4   /
    1(12)(143i4)(14+3i4)1 \left(- \frac{1}{2}\right) \left(\frac{1}{4} - \frac{\sqrt{3} i}{4}\right) \left(\frac{1}{4} + \frac{\sqrt{3} i}{4}\right)
    =
    -1/8
    18- \frac{1}{8}
    Теорема Виета
    перепишем уравнение
    8x3+1=08 x^{3} + 1 = 0
    из
    ax3+bx2+cx+d=0a x^{3} + b x^{2} + c x + d = 0
    как приведённое кубическое уравнение
    x3+bx2a+cxa+da=0x^{3} + \frac{b x^{2}}{a} + \frac{c x}{a} + \frac{d}{a} = 0
    x3+18=0x^{3} + \frac{1}{8} = 0
    px2+qx+v+x3=0p x^{2} + q x + v + x^{3} = 0
    где
    p=bap = \frac{b}{a}
    p=0p = 0
    q=caq = \frac{c}{a}
    q=0q = 0
    v=dav = \frac{d}{a}
    v=18v = \frac{1}{8}
    Формулы Виета
    x1+x2+x3=px_{1} + x_{2} + x_{3} = - p
    x1x2+x1x3+x2x3=qx_{1} x_{2} + x_{1} x_{3} + x_{2} x_{3} = q
    x1x2x3=vx_{1} x_{2} x_{3} = v
    x1+x2+x3=0x_{1} + x_{2} + x_{3} = 0
    x1x2+x1x3+x2x3=0x_{1} x_{2} + x_{1} x_{3} + x_{2} x_{3} = 0
    x1x2x3=18x_{1} x_{2} x_{3} = \frac{1}{8}
    Численный ответ [src]
    x1 = 0.25 - 0.433012701892219*i
    x2 = 0.25 + 0.433012701892219*i
    x3 = -0.5
    График
    8x^3+1=0 (уравнение) /media/krcore-image-pods/hash/equation/7/1c/1efcd0263f52d2840ff135f8f7fbb.png