Решите уравнение x^4=625 (х в степени 4 равно 625) - Найдите корень уравнения подробно по-шагам. [Есть ответ!]

x^4=625 (уравнение)

Учитель очень удивится увидев твоё верное решение 😼

Неизвестное в уравнении :

Искать численное решение на промежутке:

[, ]

    Найду корень уравнения: x^4=625

    Решение

    Вы ввели [src]
     4      
    x  = 625
    $$x^{4} = 625$$
    Подробное решение
    Дано уравнение
    $$x^{4} = 625$$
    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:
    $$\sqrt[4]{\left(1 x + 0\right)^{4}} = 5$$
    $$\sqrt[4]{\left(1 x + 0\right)^{4}} = -5$$
    или
    $$x = 5$$
    $$x = -5$$
    Получим ответ: x = 5
    Получим ответ: x = -5
    или
    $$x_{1} = -5$$
    $$x_{2} = 5$$

    Остальные 2 корня(ей) являются комплексными.
    сделаем замену:
    $$z = x$$
    тогда ур-ние будет таким:
    $$z^{4} = 625$$
    Любое комплексное число можно представить так:
    $$z = r e^{i p}$$
    подставляем в уравнение
    $$r^{4} e^{4 i p} = 625$$
    где
    $$r = 5$$
    - 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:
    $$z_{1} = -5$$
    $$z_{2} = 5$$
    $$z_{3} = - 5 i$$
    $$z_{4} = 5 i$$
    делаем обратную замену
    $$z = x$$
    $$x = z$$

    Тогда, окончательный ответ:
    $$x_{1} = -5$$
    $$x_{2} = 5$$
    $$x_{3} = - 5 i$$
    $$x_{4} = 5 i$$
    График
    Быстрый ответ [src]
    x1 = -5
    $$x_{1} = -5$$
    x2 = 5
    $$x_{2} = 5$$
    x3 = -5*I
    $$x_{3} = - 5 i$$
    x4 = 5*I
    $$x_{4} = 5 i$$
    Сумма и произведение корней [src]
    сумма
    0 - 5 + 5 - 5*I + 5*I
    $$\left(\left(\left(-5 + 0\right) + 5\right) - 5 i\right) + 5 i$$
    =
    0
    $$0$$
    произведение
    1*-5*5*-5*I*5*I
    $$5 i - 5 i 1 \left(-5\right) 5$$
    =
    -625
    $$-625$$
    Численный ответ [src]
    x1 = 5.0
    x2 = -5.0*i
    x3 = -5.0
    x4 = 5.0*i
    График
    x^4=625 (уравнение) /media/krcore-image-pods/hash/equation/5/db/d2af3319cd1ed6b98012123a66cd9.png