x^4=243 (уравнение)

Найду корень уравнения: x^4=243

Вы ввели

 4      
x  = 243

$$x^{4} = 243$$

Подробное решение

Дано уравнение
$$x^{4} = 243$$
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:
$$\sqrt[4]{\left(1 x + 0\right)^{4}} = 3 \cdot \sqrt[4]{3}$$
$$\sqrt[4]{\left(1 x + 0\right)^{4}} = - 3 \cdot \sqrt[4]{3}$$
или
$$x = 3 \cdot \sqrt[4]{3}$$
$$x = - 3 \cdot \sqrt[4]{3}$$
Раскрываем скобочки в правой части ур-ния

x = 3*3^1/4

Получим ответ: x = 3*3^(1/4)
Раскрываем скобочки в правой части ур-ния

x = -3*3^1/4

Получим ответ: x = -3*3^(1/4)
или
$$x_{1} = - 3 \cdot \sqrt[4]{3}$$
$$x_{2} = 3 \cdot \sqrt[4]{3}$$

Остальные 2 корня(ей) являются комплексными.
сделаем замену:
$$z = x$$
тогда ур-ние будет таким:
$$z^{4} = 243$$
Любое комплексное число можно представить так:
$$z = r e^{i p}$$
подставляем в уравнение
$$r^{4} e^{4 i p} = 243$$
где
$$r = 3 \cdot \sqrt[4]{3}$$
- модуль комплексного числа
Подставляем r:
$$e^{4 i p} = 1$$
Используя формулу Эйлера, найдём корни для p
$$i \sin{\left(4 p \right)} + \cos{\left(4 p \right)} = 1$$
значит
$$\cos{\left(4 p \right)} = 1$$
и
$$\sin{\left(4 p \right)} = 0$$
тогда
$$p = \frac{\pi N}{2}$$
где N=0,1,2,3,...
Перебирая значения N и подставив p в формулу для z
Значит, решением будет для z:
$$z_{1} = - 3 \cdot \sqrt[4]{3}$$
$$z_{2} = 3 \cdot \sqrt[4]{3}$$
$$z_{3} = - 3 \cdot \sqrt[4]{3} i$$
$$z_{4} = 3 \cdot \sqrt[4]{3} i$$
делаем обратную замену
$$z = x$$
$$x = z$$

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

Быстрый ответ

        4 ___
x1 = -3*\/ 3 

$$x_{1} = - 3 \cdot \sqrt[4]{3}$$

       4 ___
x2 = 3*\/ 3 

$$x_{2} = 3 \cdot \sqrt[4]{3}$$

          4 ___
x3 = -3*I*\/ 3 

$$x_{3} = - 3 \cdot \sqrt[4]{3} i$$

         4 ___
x4 = 3*I*\/ 3 

$$x_{4} = 3 \cdot \sqrt[4]{3} i$$

Сумма и произведение корней

сумма

      4 ___     4 ___       4 ___       4 ___
0 - 3*\/ 3  + 3*\/ 3  - 3*I*\/ 3  + 3*I*\/ 3 

$$\left(\left(\left(- 3 \cdot \sqrt[4]{3} + 0\right) + 3 \cdot \sqrt[4]{3}\right) - 3 \cdot \sqrt[4]{3} i\right) + 3 \cdot \sqrt[4]{3} i$$

=

0

$$0$$

произведение

     4 ___   4 ___      4 ___     4 ___
1*-3*\/ 3 *3*\/ 3 *-3*I*\/ 3 *3*I*\/ 3 

$$3 \cdot \sqrt[4]{3} i - 3 \cdot \sqrt[4]{3} i 3 \cdot \sqrt[4]{3} \cdot 1 \left(- 3 \cdot \sqrt[4]{3}\right)$$

=

-243

$$-243$$

Численный ответ

x1 = -3.94822203885748*i

x2 = 3.94822203885748

x3 = -3.94822203885748

x4 = 3.94822203885748*i

График