x^6=2 (уравнение)

Найду корень уравнения: x^6=2

Вы ввели

 6    
x  = 2

$$x^{6} = 2$$

Упростить

Подробное решение

Дано уравнение
$$x^{6} = 2$$
Т.к. степень в ур-нии равна = 6 - содержит чётное число 6 в числителе, то
ур-ние будет иметь два действительных корня.
Извлечём корень 6-й степени из обеих частей ур-ния:
Получим:
$$\sqrt[6]{x^{6}} = \sqrt[6]{2}$$
$$\sqrt[6]{x^{6}} = \left(-1\right) \sqrt[6]{2}$$
или
$$x = \sqrt[6]{2}$$
$$x = - \sqrt[6]{2}$$
Раскрываем скобочки в правой части ур-ния

x = 2^1/6

Получим ответ: x = 2^(1/6)
Раскрываем скобочки в правой части ур-ния

x = -2^1/6

Получим ответ: x = -2^(1/6)
или
$$x_{1} = - \sqrt[6]{2}$$
$$x_{2} = \sqrt[6]{2}$$

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

Тогда, окончательный ответ:
$$x_{1} = - \sqrt[6]{2}$$
$$x_{2} = \sqrt[6]{2}$$
$$x_{3} = - \frac{\sqrt[6]{2}}{2} - \frac{\sqrt[6]{2} \sqrt{3} i}{2}$$
$$x_{4} = - \frac{\sqrt[6]{2}}{2} + \frac{\sqrt[6]{2} \sqrt{3} i}{2}$$
$$x_{5} = \frac{\sqrt[6]{2}}{2} - \frac{\sqrt[6]{2} \sqrt{3} i}{2}$$
$$x_{6} = \frac{\sqrt[6]{2}}{2} + \frac{\sqrt[6]{2} \sqrt{3} i}{2}$$

График

Построить график f1(x)

Построить график f2(x)

Быстрый ответ

      6 ___
x1 = -\/ 2 

$$x_{1} = - \sqrt[6]{2}$$

     6 ___
x2 = \/ 2 

$$x_{2} = \sqrt[6]{2}$$

       6 ___     6 ___   ___
       \/ 2    I*\/ 2 *\/ 3 
x3 = - ----- - -------------
         2           2      

$$x_{3} = - \frac{\sqrt[6]{2}}{2} - \frac{\sqrt[6]{2} \sqrt{3} i}{2}$$

       6 ___     6 ___   ___
       \/ 2    I*\/ 2 *\/ 3 
x4 = - ----- + -------------
         2           2      

$$x_{4} = - \frac{\sqrt[6]{2}}{2} + \frac{\sqrt[6]{2} \sqrt{3} i}{2}$$

     6 ___     6 ___   ___
     \/ 2    I*\/ 2 *\/ 3 
x5 = ----- - -------------
       2           2      

$$x_{5} = \frac{\sqrt[6]{2}}{2} - \frac{\sqrt[6]{2} \sqrt{3} i}{2}$$

     6 ___     6 ___   ___
     \/ 2    I*\/ 2 *\/ 3 
x6 = ----- + -------------
       2           2      

$$x_{6} = \frac{\sqrt[6]{2}}{2} + \frac{\sqrt[6]{2} \sqrt{3} i}{2}$$

Сумма и произведение корней

сумма

                    6 ___     6 ___   ___     6 ___     6 ___   ___   6 ___     6 ___   ___   6 ___     6 ___   ___
  6 ___   6 ___     \/ 2    I*\/ 2 *\/ 3      \/ 2    I*\/ 2 *\/ 3    \/ 2    I*\/ 2 *\/ 3    \/ 2    I*\/ 2 *\/ 3 
- \/ 2  + \/ 2  + - ----- - ------------- + - ----- + ------------- + ----- - ------------- + ----- + -------------
                      2           2             2           2           2           2           2           2      

$$\left(\left(\frac{\sqrt[6]{2}}{2} - \frac{\sqrt[6]{2} \sqrt{3} i}{2}\right) + \left(\left(\left(- \sqrt[6]{2} + \sqrt[6]{2}\right) + \left(- \frac{\sqrt[6]{2}}{2} - \frac{\sqrt[6]{2} \sqrt{3} i}{2}\right)\right) + \left(- \frac{\sqrt[6]{2}}{2} + \frac{\sqrt[6]{2} \sqrt{3} i}{2}\right)\right)\right) + \left(\frac{\sqrt[6]{2}}{2} + \frac{\sqrt[6]{2} \sqrt{3} i}{2}\right)$$

=

0

$$0$$

произведение

             /  6 ___     6 ___   ___\ /  6 ___     6 ___   ___\ /6 ___     6 ___   ___\ /6 ___     6 ___   ___\
 6 ___ 6 ___ |  \/ 2    I*\/ 2 *\/ 3 | |  \/ 2    I*\/ 2 *\/ 3 | |\/ 2    I*\/ 2 *\/ 3 | |\/ 2    I*\/ 2 *\/ 3 |
-\/ 2 *\/ 2 *|- ----- - -------------|*|- ----- + -------------|*|----- - -------------|*|----- + -------------|
             \    2           2      / \    2           2      / \  2           2      / \  2           2      /

$$- \sqrt[6]{2} \sqrt[6]{2} \left(- \frac{\sqrt[6]{2}}{2} - \frac{\sqrt[6]{2} \sqrt{3} i}{2}\right) \left(- \frac{\sqrt[6]{2}}{2} + \frac{\sqrt[6]{2} \sqrt{3} i}{2}\right) \left(\frac{\sqrt[6]{2}}{2} - \frac{\sqrt[6]{2} \sqrt{3} i}{2}\right) \left(\frac{\sqrt[6]{2}}{2} + \frac{\sqrt[6]{2} \sqrt{3} i}{2}\right)$$

=

-2

$$-2$$

Численный ответ

x1 = -0.561231024154687 + 0.972080648619833*i

x2 = -1.12246204830937

x3 = 0.561231024154687 - 0.972080648619833*i

x4 = 1.12246204830937

x5 = -0.561231024154687 - 0.972080648619833*i

x6 = 0.561231024154687 + 0.972080648619833*i

График