(1+х)^4=1,13 (уравнение)
Учитель очень удивится увидев твоё верное решение 😼
Найду корень уравнения: (1+х)^4=1,13
Решение
Подробное решение
Дано уравнение
$$\left(x + 1\right)^{4} = \frac{113}{100}$$
Т.к. степень в ур-нии равна = 4 - содержит чётное число 4 в числителе, то
ур-ние будет иметь два действительных корня.
Извлечём корень 4-й степени из обеих частей ур-ния:
Получим:
$$\sqrt[4]{\left(x + 1\right)^{4}} = \sqrt[4]{\frac{113}{100}}$$
$$\sqrt[4]{\left(x + 1\right)^{4}} = \left(-1\right) \sqrt[4]{\frac{113}{100}}$$
или
$$x + 1 = \frac{\sqrt{10} \sqrt[4]{113}}{10}$$
$$x + 1 = - \frac{\sqrt{10} \sqrt[4]{113}}{10}$$
Раскрываем скобочки в правой части ур-ния
1 + x = sqrt10*113^1/4/10
Переносим свободные слагаемые (без x)
из левой части в правую, получим:
$$x = -1 + \frac{\sqrt{10} \sqrt[4]{113}}{10}$$
Получим ответ: x = -1 + sqrt(10)*113^(1/4)/10
Раскрываем скобочки в правой части ур-ния
1 + x = -sqrt10*113^1/4/10
Переносим свободные слагаемые (без x)
из левой части в правую, получим:
$$x = - \frac{\sqrt{10} \sqrt[4]{113}}{10} - 1$$
Получим ответ: x = -1 - sqrt(10)*113^(1/4)/10
или
$$x_{1} = - \frac{\sqrt{10} \sqrt[4]{113}}{10} - 1$$
$$x_{2} = -1 + \frac{\sqrt{10} \sqrt[4]{113}}{10}$$
Остальные 2 корня(ей) являются комплексными.
сделаем замену:
$$z = x + 1$$
тогда ур-ние будет таким:
$$z^{4} = \frac{113}{100}$$
Любое комплексное число можно представить так:
$$z = r e^{i p}$$
подставляем в уравнение
$$r^{4} e^{4 i p} = \frac{113}{100}$$
где
$$r = \frac{\sqrt{10} \sqrt[4]{113}}{10}$$
- модуль комплексного числа
Подставляем r:
$$e^{4 i p} = 1$$
Используя формулу Эйлера, найдём корни для p
$$i \sin{\left(4 p \right)} + \cos{\left(4 p \right)} = 1$$
значит
$$\cos{\left(4 p \right)} = 1$$
и
$$\sin{\left(4 p \right)} = 0$$
тогда
$$p = \frac{\pi N}{2}$$
где N=0,1,2,3,...
Перебирая значения N и подставив p в формулу для z
Значит, решением будет для z:
$$z_{1} = - \frac{\sqrt{10} \sqrt[4]{113}}{10}$$
$$z_{2} = \frac{\sqrt{10} \sqrt[4]{113}}{10}$$
$$z_{3} = - \frac{\sqrt{10} \sqrt[4]{113} i}{10}$$
$$z_{4} = \frac{\sqrt{10} \sqrt[4]{113} i}{10}$$
делаем обратную замену
$$z = x + 1$$
$$x = z - 1$$
Тогда, окончательный ответ:
$$x_{1} = - \frac{\sqrt{10} \sqrt[4]{113}}{10} - 1$$
$$x_{2} = -1 + \frac{\sqrt{10} \sqrt[4]{113}}{10}$$
$$x_{3} = -1 - \frac{\sqrt{10} \sqrt[4]{113} i}{10}$$
$$x_{4} = -1 + \frac{\sqrt{10} \sqrt[4]{113} i}{10}$$ ____ 4 _____
\/ 10 *\/ 113
x1 = -1 + --------------
10 $$x_{1} = -1 + \frac{\sqrt{10} \sqrt[4]{113}}{10}$$
____ 4 _____
\/ 10 *\/ 113
x2 = -1 - --------------
10 $$x_{2} = - \frac{\sqrt{10} \sqrt[4]{113}}{10} - 1$$
____ 4 _____
I*\/ 10 *\/ 113
x3 = -1 - ----------------
10 $$x_{3} = -1 - \frac{\sqrt{10} \sqrt[4]{113} i}{10}$$
____ 4 _____
I*\/ 10 *\/ 113
x4 = -1 + ----------------
10 $$x_{4} = -1 + \frac{\sqrt{10} \sqrt[4]{113} i}{10}$$
x1 = -1.0 + 1.03102598477122*i
x4 = -1.0 - 1.03102598477122*i