x^3-5 = 0 (уравнение)

Учитель очень удивится увидев твоё верное решение 😼

Неизвестное в уравнении :

Искать численное решение на промежутке:

[, ]

    Найду корень уравнения: x^3-5 = 0

    Решение

    Вы ввели [src]
     3        
    x  - 5 = 0
    x35=0x^{3} - 5 = 0
    Подробное решение
    Дано уравнение
    x35=0x^{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:
    x33=53\sqrt[3]{x^{3}} = \sqrt[3]{5}
    или
    x=53x = \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=xz = x
    тогда ур-ние будет таким:
    z3=5z^{3} = 5
    Любое комплексное число можно представить так:
    z=reipz = r e^{i p}
    подставляем в уравнение
    r3e3ip=5r^{3} e^{3 i p} = 5
    где
    r=53r = \sqrt[3]{5}
    - модуль комплексного числа
    Подставляем r:
    e3ip=1e^{3 i p} = 1
    Используя формулу Эйлера, найдём корни для p
    isin(3p)+cos(3p)=1i \sin{\left(3 p \right)} + \cos{\left(3 p \right)} = 1
    значит
    cos(3p)=1\cos{\left(3 p \right)} = 1
    и
    sin(3p)=0\sin{\left(3 p \right)} = 0
    тогда
    p=2πN3p = \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:
    z1=53z_{1} = \sqrt[3]{5}
    z2=532353i2z_{2} = - \frac{\sqrt[3]{5}}{2} - \frac{\sqrt{3} \sqrt[3]{5} i}{2}
    z3=532+353i2z_{3} = - \frac{\sqrt[3]{5}}{2} + \frac{\sqrt{3} \sqrt[3]{5} i}{2}
    делаем обратную замену
    z=xz = x
    x=zx = z

    Тогда, окончательный ответ:
    x1=53x_{1} = \sqrt[3]{5}
    x2=532353i2x_{2} = - \frac{\sqrt[3]{5}}{2} - \frac{\sqrt{3} \sqrt[3]{5} i}{2}
    x3=532+353i2x_{3} = - \frac{\sqrt[3]{5}}{2} + \frac{\sqrt{3} \sqrt[3]{5} i}{2}
    График
    -10.0-7.5-5.0-2.50.02.55.07.510.012.515.017.5-25002500
    Быстрый ответ [src]
         3 ___
    x1 = \/ 5 
    x1=53x_{1} = \sqrt[3]{5}
           3 ___       ___ 3 ___
           \/ 5    I*\/ 3 *\/ 5 
    x2 = - ----- - -------------
             2           2      
    x2=532353i2x_{2} = - \frac{\sqrt[3]{5}}{2} - \frac{\sqrt{3} \sqrt[3]{5} i}{2}
           3 ___       ___ 3 ___
           \/ 5    I*\/ 3 *\/ 5 
    x3 = - ----- + -------------
             2           2      
    x3=532+353i2x_{3} = - \frac{\sqrt[3]{5}}{2} + \frac{\sqrt{3} \sqrt[3]{5} i}{2}
    Численный ответ [src]
    x1 = -0.854987973338349 - 1.48088260968236*i
    x2 = 1.7099759466767
    x3 = -0.854987973338349 + 1.48088260968236*i
    График
    x^3-5 = 0 (уравнение) /media/krcore-image-pods/hash/equation/3/f0/6afbbabf722c063650044ece25e09.png