x^10=17 (уравнение)

Учитель очень удивится увидев твоё верное решение 😼

Неизвестное в уравнении :

Искать численное решение на промежутке:

[, ]

    Найду корень уравнения: x^10=17

    Решение

    Вы ввели [src]
     10     
    x   = 17
    $$x^{10} = 17$$
    Подробное решение
    Дано уравнение
    $$x^{10} = 17$$
    Т.к. степень в ур-нии равна = 10 - содержит чётное число 10 в числителе, то
    ур-ние будет иметь два действительных корня.
    Извлечём корень 10-й степени из обеих частей ур-ния:
    Получим:
    $$\sqrt[10]{\left(1 x + 0\right)^{10}} = \sqrt[10]{17}$$
    $$\sqrt[10]{\left(1 x + 0\right)^{10}} = \sqrt[10]{17} \left(-1\right)$$
    или
    $$x = \sqrt[10]{17}$$
    $$x = - \sqrt[10]{17}$$
    Раскрываем скобочки в правой части ур-ния
    x = 17^1/10

    Получим ответ: x = 17^(1/10)
    Раскрываем скобочки в правой части ур-ния
    x = -17^1/10

    Получим ответ: x = -17^(1/10)
    или
    $$x_{1} = - \sqrt[10]{17}$$
    $$x_{2} = \sqrt[10]{17}$$

    Остальные 8 корня(ей) являются комплексными.
    сделаем замену:
    $$z = x$$
    тогда ур-ние будет таким:
    $$z^{10} = 17$$
    Любое комплексное число можно представить так:
    $$z = r e^{i p}$$
    подставляем в уравнение
    $$r^{10} e^{10 i p} = 17$$
    где
    $$r = \sqrt[10]{17}$$
    - модуль комплексного числа
    Подставляем r:
    $$e^{10 i p} = 1$$
    Используя формулу Эйлера, найдём корни для p
    $$i \sin{\left(10 p \right)} + \cos{\left(10 p \right)} = 1$$
    значит
    $$\cos{\left(10 p \right)} = 1$$
    и
    $$\sin{\left(10 p \right)} = 0$$
    тогда
    $$p = \frac{\pi N}{5}$$
    где N=0,1,2,3,...
    Перебирая значения N и подставив p в формулу для z
    Значит, решением будет для z:
    $$z_{1} = - \sqrt[10]{17}$$
    $$z_{2} = \sqrt[10]{17}$$
    $$z_{3} = - \frac{\sqrt[10]{17}}{4} + \frac{\sqrt[10]{17} \sqrt{5}}{4} - \sqrt[10]{17} i \sqrt{\frac{\sqrt{5}}{8} + \frac{5}{8}}$$
    $$z_{4} = - \frac{\sqrt[10]{17}}{4} + \frac{\sqrt[10]{17} \sqrt{5}}{4} + \sqrt[10]{17} i \sqrt{\frac{\sqrt{5}}{8} + \frac{5}{8}}$$
    $$z_{5} = \frac{\sqrt[10]{17}}{4} + \frac{\sqrt[10]{17} \sqrt{5}}{4} - \sqrt[10]{17} i \sqrt{\frac{5}{8} - \frac{\sqrt{5}}{8}}$$
    $$z_{6} = \frac{\sqrt[10]{17}}{4} + \frac{\sqrt[10]{17} \sqrt{5}}{4} + \sqrt[10]{17} i \sqrt{\frac{5}{8} - \frac{\sqrt{5}}{8}}$$
    $$z_{7} = - \frac{\sqrt[10]{17} \sqrt{5}}{4} - \frac{\sqrt[10]{17}}{4} - \sqrt[10]{17} i \sqrt{\frac{5}{8} - \frac{\sqrt{5}}{8}}$$
    $$z_{8} = - \frac{\sqrt[10]{17} \sqrt{5}}{4} - \frac{\sqrt[10]{17}}{4} + \sqrt[10]{17} i \sqrt{\frac{5}{8} - \frac{\sqrt{5}}{8}}$$
    $$z_{9} = - \frac{\sqrt[10]{17} \sqrt{5}}{4} + \frac{\sqrt[10]{17}}{4} - \sqrt[10]{17} i \sqrt{\frac{\sqrt{5}}{8} + \frac{5}{8}}$$
    $$z_{10} = - \frac{\sqrt[10]{17} \sqrt{5}}{4} + \frac{\sqrt[10]{17}}{4} + \sqrt[10]{17} i \sqrt{\frac{\sqrt{5}}{8} + \frac{5}{8}}$$
    делаем обратную замену
    $$z = x$$
    $$x = z$$

    Тогда, окончательный ответ:
    $$x_{1} = - \sqrt[10]{17}$$
    $$x_{2} = \sqrt[10]{17}$$
    $$x_{3} = - \frac{\sqrt[10]{17}}{4} + \frac{\sqrt[10]{17} \sqrt{5}}{4} - \sqrt[10]{17} i \sqrt{\frac{\sqrt{5}}{8} + \frac{5}{8}}$$
    $$x_{4} = - \frac{\sqrt[10]{17}}{4} + \frac{\sqrt[10]{17} \sqrt{5}}{4} + \sqrt[10]{17} i \sqrt{\frac{\sqrt{5}}{8} + \frac{5}{8}}$$
    $$x_{5} = \frac{\sqrt[10]{17}}{4} + \frac{\sqrt[10]{17} \sqrt{5}}{4} - \sqrt[10]{17} i \sqrt{\frac{5}{8} - \frac{\sqrt{5}}{8}}$$
    $$x_{6} = \frac{\sqrt[10]{17}}{4} + \frac{\sqrt[10]{17} \sqrt{5}}{4} + \sqrt[10]{17} i \sqrt{\frac{5}{8} - \frac{\sqrt{5}}{8}}$$
    $$x_{7} = - \frac{\sqrt[10]{17} \sqrt{5}}{4} - \frac{\sqrt[10]{17}}{4} - \sqrt[10]{17} i \sqrt{\frac{5}{8} - \frac{\sqrt{5}}{8}}$$
    $$x_{8} = - \frac{\sqrt[10]{17} \sqrt{5}}{4} - \frac{\sqrt[10]{17}}{4} + \sqrt[10]{17} i \sqrt{\frac{5}{8} - \frac{\sqrt{5}}{8}}$$
    $$x_{9} = - \frac{\sqrt[10]{17} \sqrt{5}}{4} + \frac{\sqrt[10]{17}}{4} - \sqrt[10]{17} i \sqrt{\frac{\sqrt{5}}{8} + \frac{5}{8}}$$
    $$x_{10} = - \frac{\sqrt[10]{17} \sqrt{5}}{4} + \frac{\sqrt[10]{17}}{4} + \sqrt[10]{17} i \sqrt{\frac{\sqrt{5}}{8} + \frac{5}{8}}$$
    График
    Быстрый ответ [src]
          10____
    x1 = -\/ 17 
    $$x_{1} = - \sqrt[10]{17}$$
         10____
    x2 = \/ 17 
    $$x_{2} = \sqrt[10]{17}$$
                                                 ___________
           10____     ___ 10____                /       ___ 
           \/ 17    \/ 5 *\/ 17      10____    /  5   \/ 5  
    x3 = - ------ + ------------ - I*\/ 17 *  /   - + ----- 
             4           4                  \/    8     8   
    $$x_{3} = - \frac{\sqrt[10]{17}}{4} + \frac{\sqrt[10]{17} \sqrt{5}}{4} - \sqrt[10]{17} i \sqrt{\frac{\sqrt{5}}{8} + \frac{5}{8}}$$
                                                 ___________
           10____     ___ 10____                /       ___ 
           \/ 17    \/ 5 *\/ 17      10____    /  5   \/ 5  
    x4 = - ------ + ------------ + I*\/ 17 *  /   - + ----- 
             4           4                  \/    8     8   
    $$x_{4} = - \frac{\sqrt[10]{17}}{4} + \frac{\sqrt[10]{17} \sqrt{5}}{4} + \sqrt[10]{17} i \sqrt{\frac{\sqrt{5}}{8} + \frac{5}{8}}$$
                                               ___________
         10____     ___ 10____                /       ___ 
         \/ 17    \/ 5 *\/ 17      10____    /  5   \/ 5  
    x5 = ------ + ------------ - I*\/ 17 *  /   - - ----- 
           4           4                  \/    8     8   
    $$x_{5} = \frac{\sqrt[10]{17}}{4} + \frac{\sqrt[10]{17} \sqrt{5}}{4} - \sqrt[10]{17} i \sqrt{\frac{5}{8} - \frac{\sqrt{5}}{8}}$$
                                               ___________
         10____     ___ 10____                /       ___ 
         \/ 17    \/ 5 *\/ 17      10____    /  5   \/ 5  
    x6 = ------ + ------------ + I*\/ 17 *  /   - - ----- 
           4           4                  \/    8     8   
    $$x_{6} = \frac{\sqrt[10]{17}}{4} + \frac{\sqrt[10]{17} \sqrt{5}}{4} + \sqrt[10]{17} i \sqrt{\frac{5}{8} - \frac{\sqrt{5}}{8}}$$
                                                 ___________
           10____     ___ 10____                /       ___ 
           \/ 17    \/ 5 *\/ 17      10____    /  5   \/ 5  
    x7 = - ------ - ------------ - I*\/ 17 *  /   - - ----- 
             4           4                  \/    8     8   
    $$x_{7} = - \frac{\sqrt[10]{17} \sqrt{5}}{4} - \frac{\sqrt[10]{17}}{4} - \sqrt[10]{17} i \sqrt{\frac{5}{8} - \frac{\sqrt{5}}{8}}$$
                                                 ___________
           10____     ___ 10____                /       ___ 
           \/ 17    \/ 5 *\/ 17      10____    /  5   \/ 5  
    x8 = - ------ - ------------ + I*\/ 17 *  /   - - ----- 
             4           4                  \/    8     8   
    $$x_{8} = - \frac{\sqrt[10]{17} \sqrt{5}}{4} - \frac{\sqrt[10]{17}}{4} + \sqrt[10]{17} i \sqrt{\frac{5}{8} - \frac{\sqrt{5}}{8}}$$
                                               ___________
         10____     ___ 10____                /       ___ 
         \/ 17    \/ 5 *\/ 17      10____    /  5   \/ 5  
    x9 = ------ - ------------ - I*\/ 17 *  /   - + ----- 
           4           4                  \/    8     8   
    $$x_{9} = - \frac{\sqrt[10]{17} \sqrt{5}}{4} + \frac{\sqrt[10]{17}}{4} - \sqrt[10]{17} i \sqrt{\frac{\sqrt{5}}{8} + \frac{5}{8}}$$
                                                ___________
          10____     ___ 10____                /       ___ 
          \/ 17    \/ 5 *\/ 17      10____    /  5   \/ 5  
    x10 = ------ - ------------ + I*\/ 17 *  /   - + ----- 
            4           4                  \/    8     8   
    $$x_{10} = - \frac{\sqrt[10]{17} \sqrt{5}}{4} + \frac{\sqrt[10]{17}}{4} + \sqrt[10]{17} i \sqrt{\frac{\sqrt{5}}{8} + \frac{5}{8}}$$
    Сумма и произведение корней [src]
    сумма
                                                                  ___________                                           ___________                                         ___________                                         ___________                                           ___________                                           ___________                                         ___________                                         ___________
                            10____     ___ 10____                /       ___      10____     ___ 10____                /       ___    10____     ___ 10____                /       ___    10____     ___ 10____                /       ___      10____     ___ 10____                /       ___      10____     ___ 10____                /       ___    10____     ___ 10____                /       ___    10____     ___ 10____                /       ___ 
        10____   10____     \/ 17    \/ 5 *\/ 17      10____    /  5   \/ 5       \/ 17    \/ 5 *\/ 17      10____    /  5   \/ 5     \/ 17    \/ 5 *\/ 17      10____    /  5   \/ 5     \/ 17    \/ 5 *\/ 17      10____    /  5   \/ 5       \/ 17    \/ 5 *\/ 17      10____    /  5   \/ 5       \/ 17    \/ 5 *\/ 17      10____    /  5   \/ 5     \/ 17    \/ 5 *\/ 17      10____    /  5   \/ 5     \/ 17    \/ 5 *\/ 17      10____    /  5   \/ 5  
    0 - \/ 17  + \/ 17  + - ------ + ------------ - I*\/ 17 *  /   - + -----  + - ------ + ------------ + I*\/ 17 *  /   - + -----  + ------ + ------------ - I*\/ 17 *  /   - - -----  + ------ + ------------ + I*\/ 17 *  /   - - -----  + - ------ - ------------ - I*\/ 17 *  /   - - -----  + - ------ - ------------ + I*\/ 17 *  /   - - -----  + ------ - ------------ - I*\/ 17 *  /   - + -----  + ------ - ------------ + I*\/ 17 *  /   - + ----- 
                              4           4                  \/    8     8          4           4                  \/    8     8        4           4                  \/    8     8        4           4                  \/    8     8          4           4                  \/    8     8          4           4                  \/    8     8        4           4                  \/    8     8        4           4                  \/    8     8   
    $$\left(\left(- \frac{\sqrt[10]{17} \sqrt{5}}{4} + \frac{\sqrt[10]{17}}{4} - \sqrt[10]{17} i \sqrt{\frac{\sqrt{5}}{8} + \frac{5}{8}}\right) - \left(- \frac{\sqrt[10]{17} \sqrt{5}}{2} + \frac{\sqrt[10]{17}}{2}\right)\right) + \left(- \frac{\sqrt[10]{17} \sqrt{5}}{4} + \frac{\sqrt[10]{17}}{4} + \sqrt[10]{17} i \sqrt{\frac{\sqrt{5}}{8} + \frac{5}{8}}\right)$$
    =
    0
    $$0$$
    произведение
                     /                                        ___________\ /                                        ___________\ /                                      ___________\ /                                      ___________\ /                                        ___________\ /                                        ___________\ /                                      ___________\ /                                      ___________\
                     |  10____     ___ 10____                /       ___ | |  10____     ___ 10____                /       ___ | |10____     ___ 10____                /       ___ | |10____     ___ 10____                /       ___ | |  10____     ___ 10____                /       ___ | |  10____     ___ 10____                /       ___ | |10____     ___ 10____                /       ___ | |10____     ___ 10____                /       ___ |
       10____ 10____ |  \/ 17    \/ 5 *\/ 17      10____    /  5   \/ 5  | |  \/ 17    \/ 5 *\/ 17      10____    /  5   \/ 5  | |\/ 17    \/ 5 *\/ 17      10____    /  5   \/ 5  | |\/ 17    \/ 5 *\/ 17      10____    /  5   \/ 5  | |  \/ 17    \/ 5 *\/ 17      10____    /  5   \/ 5  | |  \/ 17    \/ 5 *\/ 17      10____    /  5   \/ 5  | |\/ 17    \/ 5 *\/ 17      10____    /  5   \/ 5  | |\/ 17    \/ 5 *\/ 17      10____    /  5   \/ 5  |
    1*-\/ 17 *\/ 17 *|- ------ + ------------ - I*\/ 17 *  /   - + ----- |*|- ------ + ------------ + I*\/ 17 *  /   - + ----- |*|------ + ------------ - I*\/ 17 *  /   - - ----- |*|------ + ------------ + I*\/ 17 *  /   - - ----- |*|- ------ - ------------ - I*\/ 17 *  /   - - ----- |*|- ------ - ------------ + I*\/ 17 *  /   - - ----- |*|------ - ------------ - I*\/ 17 *  /   - + ----- |*|------ - ------------ + I*\/ 17 *  /   - + ----- |
                     \    4           4                  \/    8     8   / \    4           4                  \/    8     8   / \  4           4                  \/    8     8   / \  4           4                  \/    8     8   / \    4           4                  \/    8     8   / \    4           4                  \/    8     8   / \  4           4                  \/    8     8   / \  4           4                  \/    8     8   /
    $$\sqrt[10]{17} \cdot 1 \left(- \sqrt[10]{17}\right) \left(- \frac{\sqrt[10]{17}}{4} + \frac{\sqrt[10]{17} \sqrt{5}}{4} - \sqrt[10]{17} i \sqrt{\frac{\sqrt{5}}{8} + \frac{5}{8}}\right) \left(- \frac{\sqrt[10]{17}}{4} + \frac{\sqrt[10]{17} \sqrt{5}}{4} + \sqrt[10]{17} i \sqrt{\frac{\sqrt{5}}{8} + \frac{5}{8}}\right) \left(\frac{\sqrt[10]{17}}{4} + \frac{\sqrt[10]{17} \sqrt{5}}{4} - \sqrt[10]{17} i \sqrt{\frac{5}{8} - \frac{\sqrt{5}}{8}}\right) \left(\frac{\sqrt[10]{17}}{4} + \frac{\sqrt[10]{17} \sqrt{5}}{4} + \sqrt[10]{17} i \sqrt{\frac{5}{8} - \frac{\sqrt{5}}{8}}\right) \left(- \frac{\sqrt[10]{17} \sqrt{5}}{4} - \frac{\sqrt[10]{17}}{4} - \sqrt[10]{17} i \sqrt{\frac{5}{8} - \frac{\sqrt{5}}{8}}\right) \left(- \frac{\sqrt[10]{17} \sqrt{5}}{4} - \frac{\sqrt[10]{17}}{4} + \sqrt[10]{17} i \sqrt{\frac{5}{8} - \frac{\sqrt{5}}{8}}\right) \left(- \frac{\sqrt[10]{17} \sqrt{5}}{4} + \frac{\sqrt[10]{17}}{4} - \sqrt[10]{17} i \sqrt{\frac{\sqrt{5}}{8} + \frac{5}{8}}\right) \left(- \frac{\sqrt[10]{17} \sqrt{5}}{4} + \frac{\sqrt[10]{17}}{4} + \sqrt[10]{17} i \sqrt{\frac{\sqrt{5}}{8} + \frac{5}{8}}\right)$$
    =
    -17
    $$-17$$
    Численный ответ [src]
    x1 = 0.41022984811159 + 1.26255764999095*i
    x2 = -1.32753167488852
    x3 = 1.07399568555585 - 0.780303540450598*i
    x4 = -1.07399568555585 + 0.780303540450598*i
    x5 = -0.41022984811159 - 1.26255764999095*i
    x6 = 1.32753167488852
    x7 = -1.07399568555585 - 0.780303540450598*i
    x8 = 0.41022984811159 - 1.26255764999095*i
    x9 = -0.41022984811159 + 1.26255764999095*i
    x10 = 1.07399568555585 + 0.780303540450598*i
    График
    x^10=17 (уравнение) /media/krcore-image-pods/hash/equation/5/77/b82d7cf762facc35542297dafab97.png