(x+2)^5=32 (уравнение)

Найду корень уравнения: (x+2)^5=32

Вы ввели

       5     
(x + 2)  = 32

$$\left(x + 2\right)^{5} = 32$$

Подробное решение

Дано уравнение
$$\left(x + 2\right)^{5} = 32$$
Т.к. степень в ур-нии равна = 5 - не содержит чётного числа в числителе, то
ур-ние будет иметь один действительный корень.
Извлечём корень 5-й степени из обеих частей ур-ния:
Получим:
$$\sqrt[5]{\left(1 x + 2\right)^{5}} = \sqrt[5]{32}$$
или
$$x + 2 = 2$$
Переносим свободные слагаемые (без x)
из левой части в правую, получим:
$$x = 0$$
Получим ответ: x = 0

Остальные 4 корня(ей) являются комплексными.
сделаем замену:
$$z = x + 2$$
тогда ур-ние будет таким:
$$z^{5} = 32$$
Любое комплексное число можно представить так:
$$z = r e^{i p}$$
подставляем в уравнение
$$r^{5} e^{5 i p} = 32$$
где
$$r = 2$$
- 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:
$$z_{1} = 2$$
$$z_{2} = - \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{5}}{2} - 2 i \sqrt{\frac{\sqrt{5}}{8} + \frac{5}{8}}$$
$$z_{3} = - \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{5}}{2} + 2 i \sqrt{\frac{\sqrt{5}}{8} + \frac{5}{8}}$$
$$z_{4} = - \frac{\sqrt{5}}{2} - \frac{1}{2} - 2 i \sqrt{\frac{5}{8} - \frac{\sqrt{5}}{8}}$$
$$z_{5} = - \frac{\sqrt{5}}{2} - \frac{1}{2} + 2 i \sqrt{\frac{5}{8} - \frac{\sqrt{5}}{8}}$$
делаем обратную замену
$$z = x + 2$$
$$x = z - 2$$

Тогда, окончательный ответ:
$$x_{1} = 0$$
$$x_{2} = - \frac{5}{2} + \frac{\sqrt{5}}{2} - 2 i \sqrt{\frac{\sqrt{5}}{8} + \frac{5}{8}}$$
$$x_{3} = - \frac{5}{2} + \frac{\sqrt{5}}{2} + 2 i \sqrt{\frac{\sqrt{5}}{8} + \frac{5}{8}}$$
$$x_{4} = - \frac{5}{2} - \frac{\sqrt{5}}{2} - 2 i \sqrt{\frac{5}{8} - \frac{\sqrt{5}}{8}}$$
$$x_{5} = - \frac{5}{2} - \frac{\sqrt{5}}{2} + 2 i \sqrt{\frac{5}{8} - \frac{\sqrt{5}}{8}}$$

Быстрый ответ

x1 = 0

$$x_{1} = 0$$

                            ___________
             ___           /       ___ 
       5   \/ 5           /  5   \/ 5  
x2 = - - - ----- - 2*I*  /   - - ----- 
       2     2         \/    8     8   

$$x_{2} = - \frac{5}{2} - \frac{\sqrt{5}}{2} - 2 i \sqrt{\frac{5}{8} - \frac{\sqrt{5}}{8}}$$

                            ___________
             ___           /       ___ 
       5   \/ 5           /  5   \/ 5  
x3 = - - - ----- + 2*I*  /   - - ----- 
       2     2         \/    8     8   

$$x_{3} = - \frac{5}{2} - \frac{\sqrt{5}}{2} + 2 i \sqrt{\frac{5}{8} - \frac{\sqrt{5}}{8}}$$

                            ___________
             ___           /       ___ 
       5   \/ 5           /  5   \/ 5  
x4 = - - + ----- - 2*I*  /   - + ----- 
       2     2         \/    8     8   

$$x_{4} = - \frac{5}{2} + \frac{\sqrt{5}}{2} - 2 i \sqrt{\frac{\sqrt{5}}{8} + \frac{5}{8}}$$

                            ___________
             ___           /       ___ 
       5   \/ 5           /  5   \/ 5  
x5 = - - + ----- + 2*I*  /   - + ----- 
       2     2         \/    8     8   

$$x_{5} = - \frac{5}{2} + \frac{\sqrt{5}}{2} + 2 i \sqrt{\frac{\sqrt{5}}{8} + \frac{5}{8}}$$

Сумма и произведение корней

сумма

                               ___________                          ___________                          ___________                          ___________
                ___           /       ___            ___           /       ___            ___           /       ___            ___           /       ___ 
          5   \/ 5           /  5   \/ 5       5   \/ 5           /  5   \/ 5       5   \/ 5           /  5   \/ 5       5   \/ 5           /  5   \/ 5  
0 + 0 + - - - ----- - 2*I*  /   - - -----  + - - - ----- + 2*I*  /   - - -----  + - - + ----- - 2*I*  /   - + -----  + - - + ----- + 2*I*  /   - + ----- 
          2     2         \/    8     8        2     2         \/    8     8        2     2         \/    8     8        2     2         \/    8     8   

$$\left(\left(- \frac{5}{2} + \frac{\sqrt{5}}{2} - 2 i \sqrt{\frac{\sqrt{5}}{8} + \frac{5}{8}}\right) - \left(\sqrt{5} + 5\right)\right) + \left(- \frac{5}{2} + \frac{\sqrt{5}}{2} + 2 i \sqrt{\frac{\sqrt{5}}{8} + \frac{5}{8}}\right)$$

=

-10

$$-10$$

произведение

    /                       ___________\ /                       ___________\ /                       ___________\ /                       ___________\
    |        ___           /       ___ | |        ___           /       ___ | |        ___           /       ___ | |        ___           /       ___ |
    |  5   \/ 5           /  5   \/ 5  | |  5   \/ 5           /  5   \/ 5  | |  5   \/ 5           /  5   \/ 5  | |  5   \/ 5           /  5   \/ 5  |
1*0*|- - - ----- - 2*I*  /   - - ----- |*|- - - ----- + 2*I*  /   - - ----- |*|- - + ----- - 2*I*  /   - + ----- |*|- - + ----- + 2*I*  /   - + ----- |
    \  2     2         \/    8     8   / \  2     2         \/    8     8   / \  2     2         \/    8     8   / \  2     2         \/    8     8   /

$$1 \cdot 0 \left(- \frac{5}{2} - \frac{\sqrt{5}}{2} - 2 i \sqrt{\frac{5}{8} - \frac{\sqrt{5}}{8}}\right) \left(- \frac{5}{2} - \frac{\sqrt{5}}{2} + 2 i \sqrt{\frac{5}{8} - \frac{\sqrt{5}}{8}}\right) \left(- \frac{5}{2} + \frac{\sqrt{5}}{2} - 2 i \sqrt{\frac{\sqrt{5}}{8} + \frac{5}{8}}\right) \left(- \frac{5}{2} + \frac{\sqrt{5}}{2} + 2 i \sqrt{\frac{\sqrt{5}}{8} + \frac{5}{8}}\right)$$

=

0

$$0$$

Численный ответ

x1 = -3.61803398874989 + 1.17557050458495*i

x2 = 0.0

x3 = -1.38196601125011 - 1.90211303259031*i

x4 = -3.61803398874989 - 1.17557050458495*i

x5 = -1.38196601125011 + 1.90211303259031*i

График