x^4=81 (уравнение)

Учитель очень удивится увидев твоё верное решение 😼

Неизвестное в уравнении :

Искать численное решение на промежутке:

[, ]

    Найду корень уравнения: x^4=81

    Решение

    Вы ввели [src]
     4     
    x  = 81
    x4=81x^{4} = 81
    Подробное решение
    Дано уравнение
    x4=81x^{4} = 81
    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:
    (1x+0)44=3\sqrt[4]{\left(1 x + 0\right)^{4}} = 3
    (1x+0)44=3\sqrt[4]{\left(1 x + 0\right)^{4}} = -3
    или
    x=3x = 3
    x=3x = -3
    Получим ответ: x = 3
    Получим ответ: x = -3
    или
    x1=3x_{1} = -3
    x2=3x_{2} = 3

    Остальные 2 корня(ей) являются комплексными.
    сделаем замену:
    z=xz = x
    тогда ур-ние будет таким:
    z4=81z^{4} = 81
    Любое комплексное число можно представить так:
    z=reipz = r e^{i p}
    подставляем в уравнение
    r4e4ip=81r^{4} e^{4 i p} = 81
    где
    r=3r = 3
    - модуль комплексного числа
    Подставляем r:
    e4ip=1e^{4 i p} = 1
    Используя формулу Эйлера, найдём корни для p
    isin(4p)+cos(4p)=1i \sin{\left(4 p \right)} + \cos{\left(4 p \right)} = 1
    значит
    cos(4p)=1\cos{\left(4 p \right)} = 1
    и
    sin(4p)=0\sin{\left(4 p \right)} = 0
    тогда
    p=πN2p = \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:
    z1=3z_{1} = -3
    z2=3z_{2} = 3
    z3=3iz_{3} = - 3 i
    z4=3iz_{4} = 3 i
    делаем обратную замену
    z=xz = x
    x=zx = z

    Тогда, окончательный ответ:
    x1=3x_{1} = -3
    x2=3x_{2} = 3
    x3=3ix_{3} = - 3 i
    x4=3ix_{4} = 3 i
    График
    05-15-10-51015050000
    Сумма и произведение корней [src]
    сумма
    0 - 3 + 3 - 3*I + 3*I
    (((3+0)+3)3i)+3i\left(\left(\left(-3 + 0\right) + 3\right) - 3 i\right) + 3 i
    =
    0
    00
    произведение
    1*-3*3*-3*I*3*I
    3i3i1(3)33 i - 3 i 1 \left(-3\right) 3
    =
    -81
    81-81
    Быстрый ответ [src]
    x1 = -3
    x1=3x_{1} = -3
    x2 = 3
    x2=3x_{2} = 3
    x3 = -3*I
    x3=3ix_{3} = - 3 i
    x4 = 3*I
    x4=3ix_{4} = 3 i
    Численный ответ [src]
    x1 = 3.0
    x2 = -3.0*i
    x3 = 3.0*i
    x4 = -3.0
    График
    x^4=81 (уравнение) /media/krcore-image-pods/hash/equation/a/85/a83a2212a598aacbc711f4fd3e6a5.png