x^4=50 (уравнение)

Найду корень уравнения: x^4=50

Вы ввели

 4     
x  = 50

$$x^{4} = 50$$

Подробное решение

Дано уравнение
$$x^{4} = 50$$
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:
$$\sqrt[4]{\left(1 x + 0\right)^{4}} = \sqrt[4]{50}$$
$$\sqrt[4]{\left(1 x + 0\right)^{4}} = \sqrt[4]{50} \left(-1\right)$$
или
$$x = \sqrt[4]{2} \sqrt{5}$$
$$x = - \sqrt[4]{2} \sqrt{5}$$
Раскрываем скобочки в правой части ур-ния

x = 2^1/4sqrt5

Получим ответ: x = 2^(1/4)*sqrt(5)
Раскрываем скобочки в правой части ур-ния

x = -2^1/4sqrt5

Получим ответ: x = -2^(1/4)*sqrt(5)
или
$$x_{1} = - \sqrt[4]{2} \sqrt{5}$$
$$x_{2} = \sqrt[4]{2} \sqrt{5}$$

Остальные 2 корня(ей) являются комплексными.
сделаем замену:
$$z = x$$
тогда ур-ние будет таким:
$$z^{4} = 50$$
Любое комплексное число можно представить так:
$$z = r e^{i p}$$
подставляем в уравнение
$$r^{4} e^{4 i p} = 50$$
где
$$r = \sqrt[4]{2} \sqrt{5}$$
- 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:
$$z_{1} = - \sqrt[4]{2} \sqrt{5}$$
$$z_{2} = \sqrt[4]{2} \sqrt{5}$$
$$z_{3} = - \sqrt[4]{2} \sqrt{5} i$$
$$z_{4} = \sqrt[4]{2} \sqrt{5} i$$
делаем обратную замену
$$z = x$$
$$x = z$$

Тогда, окончательный ответ:
$$x_{1} = - \sqrt[4]{2} \sqrt{5}$$
$$x_{2} = \sqrt[4]{2} \sqrt{5}$$
$$x_{3} = - \sqrt[4]{2} \sqrt{5} i$$
$$x_{4} = \sqrt[4]{2} \sqrt{5} i$$

Быстрый ответ

      4 ___   ___
x1 = -\/ 2 *\/ 5 

$$x_{1} = - \sqrt[4]{2} \sqrt{5}$$

     4 ___   ___
x2 = \/ 2 *\/ 5 

$$x_{2} = \sqrt[4]{2} \sqrt{5}$$

        4 ___   ___
x3 = -I*\/ 2 *\/ 5 

$$x_{3} = - \sqrt[4]{2} \sqrt{5} i$$

       4 ___   ___
x4 = I*\/ 2 *\/ 5 

$$x_{4} = \sqrt[4]{2} \sqrt{5} i$$

Сумма и произведение корней

сумма

    4 ___   ___   4 ___   ___     4 ___   ___     4 ___   ___
0 - \/ 2 *\/ 5  + \/ 2 *\/ 5  - I*\/ 2 *\/ 5  + I*\/ 2 *\/ 5 

$$\left(\left(\left(- \sqrt[4]{2} \sqrt{5} + 0\right) + \sqrt[4]{2} \sqrt{5}\right) - \sqrt[4]{2} \sqrt{5} i\right) + \sqrt[4]{2} \sqrt{5} i$$

=

0

$$0$$

произведение

   4 ___   ___ 4 ___   ___    4 ___   ___   4 ___   ___
1*-\/ 2 *\/ 5 *\/ 2 *\/ 5 *-I*\/ 2 *\/ 5 *I*\/ 2 *\/ 5 

$$\sqrt[4]{2} \sqrt{5} \cdot 1 \left(- \sqrt[4]{2} \sqrt{5}\right) \left(- \sqrt[4]{2} \sqrt{5} i\right) \sqrt[4]{2} \sqrt{5} i$$

=

-50

$$-50$$

Численный ответ

x1 = 2.65914794847249*i

x2 = -2.65914794847249

x3 = -2.65914794847249*i

x4 = 2.65914794847249

График