6x^4+1=0 (уравнение) Учитель очень удивится увидев твоё верное решение 😼
Найду корень уравнения: 6x^4+1=0
Решение
Подробное решение
Дано уравнение6 x 4 + 1 = 0 6 x^{4} + 1 = 0 6 x 4 + 1 = 0 Т.к. степень в ур-нии равна = 4 и свободный член = -1 < 0, зн. действительных решений у соотв. ур-ния не существует Остальные 4 корня(ей) являются комплексными. сделаем замену:z = x z = x z = x тогда ур-ние будет таким:z 4 = − 1 6 z^{4} = - \frac{1}{6} z 4 = − 6 1 Любое комплексное число можно представить так:z = r e i p z = r e^{i p} z = r e i p подставляем в уравнениеr 4 e 4 i p = − 1 6 r^{4} e^{4 i p} = - \frac{1}{6} r 4 e 4 i p = − 6 1 гдеr = 6 3 4 6 r = \frac{6^{\frac{3}{4}}}{6} r = 6 6 4 3 - модуль комплексного числа Подставляем r:e 4 i p = − 1 e^{4 i p} = -1 e 4 i p = − 1 Используя формулу Эйлера, найдём корни для pi sin ( 4 p ) + cos ( 4 p ) = − 1 i \sin{\left(4 p \right)} + \cos{\left(4 p \right)} = -1 i sin ( 4 p ) + cos ( 4 p ) = − 1 значитcos ( 4 p ) = − 1 \cos{\left(4 p \right)} = -1 cos ( 4 p ) = − 1 иsin ( 4 p ) = 0 \sin{\left(4 p \right)} = 0 sin ( 4 p ) = 0 тогдаp = π N 2 + π 4 p = \frac{\pi N}{2} + \frac{\pi}{4} p = 2 π N + 4 π где N=0,1,2,3,... Перебирая значения N и подставив p в формулу для z Значит, решением будет для z:z 1 = − 2 4 ⋅ 3 3 4 6 − 2 4 ⋅ 3 3 4 i 6 z_{1} = - \frac{\sqrt[4]{2} \cdot 3^{\frac{3}{4}}}{6} - \frac{\sqrt[4]{2} \cdot 3^{\frac{3}{4}} i}{6} z 1 = − 6 4 2 ⋅ 3 4 3 − 6 4 2 ⋅ 3 4 3 i z 2 = − 2 4 ⋅ 3 3 4 6 + 2 4 ⋅ 3 3 4 i 6 z_{2} = - \frac{\sqrt[4]{2} \cdot 3^{\frac{3}{4}}}{6} + \frac{\sqrt[4]{2} \cdot 3^{\frac{3}{4}} i}{6} z 2 = − 6 4 2 ⋅ 3 4 3 + 6 4 2 ⋅ 3 4 3 i z 3 = 2 4 ⋅ 3 3 4 6 − 2 4 ⋅ 3 3 4 i 6 z_{3} = \frac{\sqrt[4]{2} \cdot 3^{\frac{3}{4}}}{6} - \frac{\sqrt[4]{2} \cdot 3^{\frac{3}{4}} i}{6} z 3 = 6 4 2 ⋅ 3 4 3 − 6 4 2 ⋅ 3 4 3 i z 4 = 2 4 ⋅ 3 3 4 6 + 2 4 ⋅ 3 3 4 i 6 z_{4} = \frac{\sqrt[4]{2} \cdot 3^{\frac{3}{4}}}{6} + \frac{\sqrt[4]{2} \cdot 3^{\frac{3}{4}} i}{6} z 4 = 6 4 2 ⋅ 3 4 3 + 6 4 2 ⋅ 3 4 3 i делаем обратную заменуz = x z = x z = x x = z x = z x = z Тогда, окончательный ответ:x 1 = − 2 4 ⋅ 3 3 4 6 − 2 4 ⋅ 3 3 4 i 6 x_{1} = - \frac{\sqrt[4]{2} \cdot 3^{\frac{3}{4}}}{6} - \frac{\sqrt[4]{2} \cdot 3^{\frac{3}{4}} i}{6} x 1 = − 6 4 2 ⋅ 3 4 3 − 6 4 2 ⋅ 3 4 3 i x 2 = − 2 4 ⋅ 3 3 4 6 + 2 4 ⋅ 3 3 4 i 6 x_{2} = - \frac{\sqrt[4]{2} \cdot 3^{\frac{3}{4}}}{6} + \frac{\sqrt[4]{2} \cdot 3^{\frac{3}{4}} i}{6} x 2 = − 6 4 2 ⋅ 3 4 3 + 6 4 2 ⋅ 3 4 3 i x 3 = 2 4 ⋅ 3 3 4 6 − 2 4 ⋅ 3 3 4 i 6 x_{3} = \frac{\sqrt[4]{2} \cdot 3^{\frac{3}{4}}}{6} - \frac{\sqrt[4]{2} \cdot 3^{\frac{3}{4}} i}{6} x 3 = 6 4 2 ⋅ 3 4 3 − 6 4 2 ⋅ 3 4 3 i x 4 = 2 4 ⋅ 3 3 4 6 + 2 4 ⋅ 3 3 4 i 6 x_{4} = \frac{\sqrt[4]{2} \cdot 3^{\frac{3}{4}}}{6} + \frac{\sqrt[4]{2} \cdot 3^{\frac{3}{4}} i}{6} x 4 = 6 4 2 ⋅ 3 4 3 + 6 4 2 ⋅ 3 4 3 i
График
-1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 0 20
4 ___ 3/4 4 ___ 3/4
\/ 2 *3 I*\/ 2 *3
x1 = - ---------- - ------------
6 6 x 1 = − 2 4 ⋅ 3 3 4 6 − 2 4 ⋅ 3 3 4 i 6 x_{1} = - \frac{\sqrt[4]{2} \cdot 3^{\frac{3}{4}}}{6} - \frac{\sqrt[4]{2} \cdot 3^{\frac{3}{4}} i}{6} x 1 = − 6 4 2 ⋅ 3 4 3 − 6 4 2 ⋅ 3 4 3 i 4 ___ 3/4 4 ___ 3/4
\/ 2 *3 I*\/ 2 *3
x2 = - ---------- + ------------
6 6 x 2 = − 2 4 ⋅ 3 3 4 6 + 2 4 ⋅ 3 3 4 i 6 x_{2} = - \frac{\sqrt[4]{2} \cdot 3^{\frac{3}{4}}}{6} + \frac{\sqrt[4]{2} \cdot 3^{\frac{3}{4}} i}{6} x 2 = − 6 4 2 ⋅ 3 4 3 + 6 4 2 ⋅ 3 4 3 i 4 ___ 3/4 4 ___ 3/4
\/ 2 *3 I*\/ 2 *3
x3 = ---------- - ------------
6 6 x 3 = 2 4 ⋅ 3 3 4 6 − 2 4 ⋅ 3 3 4 i 6 x_{3} = \frac{\sqrt[4]{2} \cdot 3^{\frac{3}{4}}}{6} - \frac{\sqrt[4]{2} \cdot 3^{\frac{3}{4}} i}{6} x 3 = 6 4 2 ⋅ 3 4 3 − 6 4 2 ⋅ 3 4 3 i 4 ___ 3/4 4 ___ 3/4
\/ 2 *3 I*\/ 2 *3
x4 = ---------- + ------------
6 6 x 4 = 2 4 ⋅ 3 3 4 6 + 2 4 ⋅ 3 3 4 i 6 x_{4} = \frac{\sqrt[4]{2} \cdot 3^{\frac{3}{4}}}{6} + \frac{\sqrt[4]{2} \cdot 3^{\frac{3}{4}} i}{6} x 4 = 6 4 2 ⋅ 3 4 3 + 6 4 2 ⋅ 3 4 3 i x1 = -0.451801001804922 + 0.451801001804922*i x2 = 0.451801001804922 - 0.451801001804922*i x3 = 0.451801001804922 + 0.451801001804922*i x4 = -0.451801001804922 - 0.451801001804922*i