x^3=1/x (уравнение)
Учитель очень удивится увидев твоё верное решение 😼
Найду корень уравнения: x^3=1/x
Решение
Подробное решение
Дано уравнение
$$x^{3} = 1 \cdot \frac{1}{x}$$
преобразуем
$$\frac{1}{x^{4}} = 1$$
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:
$$\frac{1}{\sqrt[4]{\frac{1}{\left(1 x + 0\right)^{4}}}} = \frac{1}{\sqrt[4]{1}}$$
$$\frac{1}{\sqrt[4]{\frac{1}{\left(1 x + 0\right)^{4}}}} = \frac{1}{\sqrt[4]{1}} \left(-1\right)$$
или
$$x = 1$$
$$x = -1$$
Получим ответ: x = 1
Получим ответ: x = -1
или
$$x_{1} = -1$$
$$x_{2} = 1$$
Остальные 2 корня(ей) являются комплексными.
сделаем замену:
$$z = x$$
тогда ур-ние будет таким:
$$\frac{1}{z^{4}} = 1$$
Любое комплексное число можно представить так:
$$z = r e^{i p}$$
подставляем в уравнение
$$\frac{e^{- 4 i p}}{r^{4}} = 1$$
где
$$r = 1$$
- 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:
$$z_{1} = -1$$
$$z_{2} = 1$$
$$z_{3} = - i$$
$$z_{4} = i$$
делаем обратную замену
$$z = x$$
$$x = z$$
Тогда, окончательный ответ:
$$x_{1} = -1$$
$$x_{2} = 1$$
$$x_{3} = - i$$
$$x_{4} = i$$
Сумма и произведение корней
[src]$$\left(\left(\left(-1 + 0\right) + 1\right) - i\right) + i$$
$$i - i 1 \left(-1\right) 1$$