x^3 + 8 = 0 (уравнение)
Учитель очень удивится увидев твоё верное решение 😼
Найду корень уравнения: x^3 + 8 = 0
Решение
Подробное решение
Дано уравнение
$$x^{3} + 8 = 0$$
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:
$$\sqrt[3]{x^{3}} = \sqrt[3]{-8}$$
или
$$x = 2 \sqrt[3]{-1}$$
Раскрываем скобочки в правой части ур-ния
x = -2*1^1/3
Получим ответ: x = 2*(-1)^(1/3)
Остальные 2 корня(ей) являются комплексными.
сделаем замену:
$$z = x$$
тогда ур-ние будет таким:
$$z^{3} = -8$$
Любое комплексное число можно представить так:
$$z = r e^{i p}$$
подставляем в уравнение
$$r^{3} e^{3 i p} = -8$$
где
$$r = 2$$
- 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
$$p = \frac{2 \pi N}{3} + \frac{\pi}{3}$$
где N=0,1,2,3,...
Перебирая значения N и подставив p в формулу для z
Значит, решением будет для z:
$$z_{1} = -2$$
$$z_{2} = 1 - \sqrt{3} i$$
$$z_{3} = 1 + \sqrt{3} i$$
делаем обратную замену
$$z = x$$
$$x = z$$
Тогда, окончательный ответ:
$$x_{1} = -2$$
$$x_{2} = 1 - \sqrt{3} i$$
$$x_{3} = 1 + \sqrt{3} i$$ $$x_{2} = 1 - \sqrt{3} i$$
$$x_{3} = 1 + \sqrt{3} i$$
x1 = 1.0 + 1.73205080756888*i
x3 = 1.0 - 1.73205080756888*i