z^4=1-i (уравнение) Учитель очень удивится увидев твоё верное решение 😼
Найду корень уравнения: z^4=1-i
Решение
Подробное решение
Дано уравнениеz 4 = 1 − i z^{4} = 1 - i z 4 = 1 − i Т.к. степень в ур-нии равна = 4 и свободный член = 1 - i комплексное, зн. действительных решений у соотв. ур-ния не существует Остальные 4 корня(ей) являются комплексными. сделаем замену:w = z w = z w = z тогда ур-ние будет таким:w 4 = 1 − i w^{4} = 1 - i w 4 = 1 − i Любое комплексное число можно представить так:w = r e i p w = r e^{i p} w = r e i p подставляем в уравнениеr 4 e 4 i p = 1 − i r^{4} e^{4 i p} = 1 - i r 4 e 4 i p = 1 − i гдеr = 2 8 r = \sqrt[8]{2} r = 8 2 - модуль комплексного числа Подставляем r:e 4 i p = 2 ⋅ ( 1 − i ) 2 e^{4 i p} = \frac{\sqrt{2} \cdot \left(1 - i\right)}{2} e 4 i p = 2 2 ⋅ ( 1 − i ) Используя формулу Эйлера, найдём корни для pi sin ( 4 p ) + cos ( 4 p ) = 2 ⋅ ( 1 − i ) 2 i \sin{\left(4 p \right)} + \cos{\left(4 p \right)} = \frac{\sqrt{2} \cdot \left(1 - i\right)}{2} i sin ( 4 p ) + cos ( 4 p ) = 2 2 ⋅ ( 1 − i ) значитcos ( 4 p ) = 2 2 \cos{\left(4 p \right)} = \frac{\sqrt{2}}{2} cos ( 4 p ) = 2 2 иsin ( 4 p ) = − 2 2 \sin{\left(4 p \right)} = - \frac{\sqrt{2}}{2} sin ( 4 p ) = − 2 2 тогдаp = π N 2 − π 16 p = \frac{\pi N}{2} - \frac{\pi}{16} p = 2 π N − 16 π где N=0,1,2,3,... Перебирая значения N и подставив p в формулу для w Значит, решением будет для w:w 1 = − 2 8 sin ( π 16 ) − 2 8 i cos ( π 16 ) w_{1} = - \sqrt[8]{2} \sin{\left(\frac{\pi}{16} \right)} - \sqrt[8]{2} i \cos{\left(\frac{\pi}{16} \right)} w 1 = − 8 2 sin ( 16 π ) − 8 2 i cos ( 16 π ) w 2 = 2 8 sin ( π 16 ) + 2 8 i cos ( π 16 ) w_{2} = \sqrt[8]{2} \sin{\left(\frac{\pi}{16} \right)} + \sqrt[8]{2} i \cos{\left(\frac{\pi}{16} \right)} w 2 = 8 2 sin ( 16 π ) + 8 2 i cos ( 16 π ) w 3 = − 2 8 cos ( π 16 ) + 2 8 i sin ( π 16 ) w_{3} = - \sqrt[8]{2} \cos{\left(\frac{\pi}{16} \right)} + \sqrt[8]{2} i \sin{\left(\frac{\pi}{16} \right)} w 3 = − 8 2 cos ( 16 π ) + 8 2 i sin ( 16 π ) w 4 = 2 8 cos ( π 16 ) − 2 8 i sin ( π 16 ) w_{4} = \sqrt[8]{2} \cos{\left(\frac{\pi}{16} \right)} - \sqrt[8]{2} i \sin{\left(\frac{\pi}{16} \right)} w 4 = 8 2 cos ( 16 π ) − 8 2 i sin ( 16 π ) делаем обратную заменуw = z w = z w = z z = w z = w z = w Тогда, окончательный ответ:z 1 = − 2 8 sin ( π 16 ) − 2 8 i cos ( π 16 ) z_{1} = - \sqrt[8]{2} \sin{\left(\frac{\pi}{16} \right)} - \sqrt[8]{2} i \cos{\left(\frac{\pi}{16} \right)} z 1 = − 8 2 sin ( 16 π ) − 8 2 i cos ( 16 π ) z 2 = 2 8 sin ( π 16 ) + 2 8 i cos ( π 16 ) z_{2} = \sqrt[8]{2} \sin{\left(\frac{\pi}{16} \right)} + \sqrt[8]{2} i \cos{\left(\frac{\pi}{16} \right)} z 2 = 8 2 sin ( 16 π ) + 8 2 i cos ( 16 π ) z 3 = − 2 8 cos ( π 16 ) + 2 8 i sin ( π 16 ) z_{3} = - \sqrt[8]{2} \cos{\left(\frac{\pi}{16} \right)} + \sqrt[8]{2} i \sin{\left(\frac{\pi}{16} \right)} z 3 = − 8 2 cos ( 16 π ) + 8 2 i sin ( 16 π ) z 4 = 2 8 cos ( π 16 ) − 2 8 i sin ( π 16 ) z_{4} = \sqrt[8]{2} \cos{\left(\frac{\pi}{16} \right)} - \sqrt[8]{2} i \sin{\left(\frac{\pi}{16} \right)} z 4 = 8 2 cos ( 16 π ) − 8 2 i sin ( 16 π ) 8 ___ /pi\ 8 ___ /pi\
z1 = - \/ 2 *sin|--| - I*\/ 2 *cos|--|
\16/ \16/ z 1 = − 2 8 sin ( π 16 ) − 2 8 i cos ( π 16 ) z_{1} = - \sqrt[8]{2} \sin{\left(\frac{\pi}{16} \right)} - \sqrt[8]{2} i \cos{\left(\frac{\pi}{16} \right)} z 1 = − 8 2 sin ( 16 π ) − 8 2 i cos ( 16 π ) 8 ___ /pi\ 8 ___ /pi\
z2 = \/ 2 *sin|--| + I*\/ 2 *cos|--|
\16/ \16/ z 2 = 2 8 sin ( π 16 ) + 2 8 i cos ( π 16 ) z_{2} = \sqrt[8]{2} \sin{\left(\frac{\pi}{16} \right)} + \sqrt[8]{2} i \cos{\left(\frac{\pi}{16} \right)} z 2 = 8 2 sin ( 16 π ) + 8 2 i cos ( 16 π ) 8 ___ /pi\ 8 ___ /pi\
z3 = - \/ 2 *cos|--| + I*\/ 2 *sin|--|
\16/ \16/ z 3 = − 2 8 cos ( π 16 ) + 2 8 i sin ( π 16 ) z_{3} = - \sqrt[8]{2} \cos{\left(\frac{\pi}{16} \right)} + \sqrt[8]{2} i \sin{\left(\frac{\pi}{16} \right)} z 3 = − 8 2 cos ( 16 π ) + 8 2 i sin ( 16 π ) 8 ___ /pi\ 8 ___ /pi\
z4 = \/ 2 *cos|--| - I*\/ 2 *sin|--|
\16/ \16/ z 4 = 2 8 cos ( π 16 ) − 2 8 i sin ( π 16 ) z_{4} = \sqrt[8]{2} \cos{\left(\frac{\pi}{16} \right)} - \sqrt[8]{2} i \sin{\left(\frac{\pi}{16} \right)} z 4 = 8 2 cos ( 16 π ) − 8 2 i sin ( 16 π )
Сумма и произведение корней
[src] 8 ___ /pi\ 8 ___ /pi\ 8 ___ /pi\ 8 ___ /pi\ 8 ___ /pi\ 8 ___ /pi\ 8 ___ /pi\ 8 ___ /pi\
0 + - \/ 2 *sin|--| - I*\/ 2 *cos|--| + \/ 2 *sin|--| + I*\/ 2 *cos|--| + - \/ 2 *cos|--| + I*\/ 2 *sin|--| + \/ 2 *cos|--| - I*\/ 2 *sin|--|
\16/ \16/ \16/ \16/ \16/ \16/ \16/ \16/ ( 2 8 cos ( π 16 ) − 2 8 i sin ( π 16 ) ) + ( ( ( 0 − ( 2 8 sin ( π 16 ) + 2 8 i cos ( π 16 ) ) ) + ( 2 8 sin ( π 16 ) + 2 8 i cos ( π 16 ) ) ) − ( 2 8 cos ( π 16 ) − 2 8 i sin ( π 16 ) ) ) \left(\sqrt[8]{2} \cos{\left(\frac{\pi}{16} \right)} - \sqrt[8]{2} i \sin{\left(\frac{\pi}{16} \right)}\right) + \left(\left(\left(0 - \left(\sqrt[8]{2} \sin{\left(\frac{\pi}{16} \right)} + \sqrt[8]{2} i \cos{\left(\frac{\pi}{16} \right)}\right)\right) + \left(\sqrt[8]{2} \sin{\left(\frac{\pi}{16} \right)} + \sqrt[8]{2} i \cos{\left(\frac{\pi}{16} \right)}\right)\right) - \left(\sqrt[8]{2} \cos{\left(\frac{\pi}{16} \right)} - \sqrt[8]{2} i \sin{\left(\frac{\pi}{16} \right)}\right)\right) ( 8 2 cos ( 16 π ) − 8 2 i sin ( 16 π ) ) + ( ( ( 0 − ( 8 2 sin ( 16 π ) + 8 2 i cos ( 16 π ) ) ) + ( 8 2 sin ( 16 π ) + 8 2 i cos ( 16 π ) ) ) − ( 8 2 cos ( 16 π ) − 8 2 i sin ( 16 π ) ) ) / 8 ___ /pi\ 8 ___ /pi\\ /8 ___ /pi\ 8 ___ /pi\\ / 8 ___ /pi\ 8 ___ /pi\\ /8 ___ /pi\ 8 ___ /pi\\
1*|- \/ 2 *sin|--| - I*\/ 2 *cos|--||*|\/ 2 *sin|--| + I*\/ 2 *cos|--||*|- \/ 2 *cos|--| + I*\/ 2 *sin|--||*|\/ 2 *cos|--| - I*\/ 2 *sin|--||
\ \16/ \16// \ \16/ \16// \ \16/ \16// \ \16/ \16// 1 ( − 2 8 sin ( π 16 ) − 2 8 i cos ( π 16 ) ) ( 2 8 sin ( π 16 ) + 2 8 i cos ( π 16 ) ) ( − 2 8 cos ( π 16 ) + 2 8 i sin ( π 16 ) ) ( 2 8 cos ( π 16 ) − 2 8 i sin ( π 16 ) ) 1 \left(- \sqrt[8]{2} \sin{\left(\frac{\pi}{16} \right)} - \sqrt[8]{2} i \cos{\left(\frac{\pi}{16} \right)}\right) \left(\sqrt[8]{2} \sin{\left(\frac{\pi}{16} \right)} + \sqrt[8]{2} i \cos{\left(\frac{\pi}{16} \right)}\right) \left(- \sqrt[8]{2} \cos{\left(\frac{\pi}{16} \right)} + \sqrt[8]{2} i \sin{\left(\frac{\pi}{16} \right)}\right) \left(\sqrt[8]{2} \cos{\left(\frac{\pi}{16} \right)} - \sqrt[8]{2} i \sin{\left(\frac{\pi}{16} \right)}\right) 1 ( − 8 2 sin ( 16 π ) − 8 2 i cos ( 16 π ) ) ( 8 2 sin ( 16 π ) + 8 2 i cos ( 16 π ) ) ( − 8 2 cos ( 16 π ) + 8 2 i sin ( 16 π ) ) ( 8 2 cos ( 16 π ) − 8 2 i sin ( 16 π ) ) -pi*I
------
___ 4
-\/ 2 *e − 2 e − i π 4 - \sqrt{2} e^{- \frac{i \pi}{4}} − 2 e − 4 iπ z1 = 0.212747504726743 + 1.06955393236399*i z2 = 1.06955393236399 - 0.212747504726743*i z3 = -1.06955393236399 + 0.212747504726743*i z4 = -0.212747504726743 - 1.06955393236399*i