x^3-5 = 0 (уравнение)
Учитель очень удивится увидев твоё верное решение 😼
Найду корень уравнения: x^3-5 = 0
Решение
Подробное решение
Дано уравнение
$$x^{3} - 5 = 0$$
Т.к. степень в ур-нии равна = 3 - не содержит чётного числа в числителе, то
ур-ние будет иметь один действительный корень.
Извлечём корень 3-й степени из обеих частей ур-ния:
Получим:
$$\sqrt[3]{x^{3}} = \sqrt[3]{5}$$
или
$$x = \sqrt[3]{5}$$
Раскрываем скобочки в правой части ур-ния
x = 5^1/3
Получим ответ: x = 5^(1/3)
Остальные 2 корня(ей) являются комплексными.
сделаем замену:
$$z = x$$
тогда ур-ние будет таким:
$$z^{3} = 5$$
Любое комплексное число можно представить так:
$$z = r e^{i p}$$
подставляем в уравнение
$$r^{3} e^{3 i p} = 5$$
где
$$r = \sqrt[3]{5}$$
- модуль комплексного числа
Подставляем r:
$$e^{3 i p} = 1$$
Используя формулу Эйлера, найдём корни для p
$$i \sin{\left(3 p \right)} + \cos{\left(3 p \right)} = 1$$
значит
$$\cos{\left(3 p \right)} = 1$$
и
$$\sin{\left(3 p \right)} = 0$$
тогда
$$p = \frac{2 \pi N}{3}$$
где N=0,1,2,3,...
Перебирая значения N и подставив p в формулу для z
Значит, решением будет для z:
$$z_{1} = \sqrt[3]{5}$$
$$z_{2} = - \frac{\sqrt[3]{5}}{2} - \frac{\sqrt{3} \sqrt[3]{5} i}{2}$$
$$z_{3} = - \frac{\sqrt[3]{5}}{2} + \frac{\sqrt{3} \sqrt[3]{5} i}{2}$$
делаем обратную замену
$$z = x$$
$$x = z$$
Тогда, окончательный ответ:
$$x_{1} = \sqrt[3]{5}$$
$$x_{2} = - \frac{\sqrt[3]{5}}{2} - \frac{\sqrt{3} \sqrt[3]{5} i}{2}$$
$$x_{3} = - \frac{\sqrt[3]{5}}{2} + \frac{\sqrt{3} \sqrt[3]{5} i}{2}$$ 3 ___ ___ 3 ___
\/ 5 I*\/ 3 *\/ 5
x2 = - ----- - -------------
2 2
$$x_{2} = - \frac{\sqrt[3]{5}}{2} - \frac{\sqrt{3} \sqrt[3]{5} i}{2}$$
3 ___ ___ 3 ___
\/ 5 I*\/ 3 *\/ 5
x3 = - ----- + -------------
2 2
$$x_{3} = - \frac{\sqrt[3]{5}}{2} + \frac{\sqrt{3} \sqrt[3]{5} i}{2}$$
x1 = -0.854987973338349 - 1.48088260968236*i
x3 = -0.854987973338349 + 1.48088260968236*i