x^3=100000 (уравнение)

Найду корень уравнения: x^3=100000

Вы ввели

 3         
x  = 100000

$$x^{3} = 100000$$

Подробное решение

Дано уравнение
$$x^{3} = 100000$$
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:
$$\sqrt[3]{x^{3}} = \sqrt[3]{100000}$$
или
$$x = 10 \cdot 10^{\frac{2}{3}}$$
Раскрываем скобочки в правой части ур-ния

x = 10*10^2/3

Получим ответ: x = 10*10^(2/3)

Остальные 2 корня(ей) являются комплексными.
сделаем замену:
$$z = x$$
тогда ур-ние будет таким:
$$z^{3} = 100000$$
Любое комплексное число можно представить так:
$$z = r e^{i p}$$
подставляем в уравнение
$$r^{3} e^{3 i p} = 100000$$
где
$$r = 10 \cdot 10^{\frac{2}{3}}$$
- 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:
$$z_{1} = 10 \cdot 10^{\frac{2}{3}}$$
$$z_{2} = - 5 \cdot 10^{\frac{2}{3}} - 5 \cdot 10^{\frac{2}{3}} \sqrt{3} i$$
$$z_{3} = - 5 \cdot 10^{\frac{2}{3}} + 5 \cdot 10^{\frac{2}{3}} \sqrt{3} i$$
делаем обратную замену
$$z = x$$
$$x = z$$

Тогда, окончательный ответ:
$$x_{1} = 10 \cdot 10^{\frac{2}{3}}$$
$$x_{2} = - 5 \cdot 10^{\frac{2}{3}} - 5 \cdot 10^{\frac{2}{3}} \sqrt{3} i$$
$$x_{3} = - 5 \cdot 10^{\frac{2}{3}} + 5 \cdot 10^{\frac{2}{3}} \sqrt{3} i$$

Быстрый ответ

          2/3
x1 = 10*10   

$$x_{1} = 10 \cdot 10^{\frac{2}{3}}$$

           2/3         ___   2/3
x2 = - 5*10    - 5*I*\/ 3 *10   

$$x_{2} = - 5 \cdot 10^{\frac{2}{3}} - 5 \cdot 10^{\frac{2}{3}} \sqrt{3} i$$

           2/3         ___   2/3
x3 = - 5*10    + 5*I*\/ 3 *10   

$$x_{3} = - 5 \cdot 10^{\frac{2}{3}} + 5 \cdot 10^{\frac{2}{3}} \sqrt{3} i$$

Сумма и произведение корней

сумма

     2/3         2/3         ___   2/3         2/3         ___   2/3
10*10    + - 5*10    - 5*I*\/ 3 *10    + - 5*10    + 5*I*\/ 3 *10   

$$\left(10 \cdot 10^{\frac{2}{3}} + \left(- 5 \cdot 10^{\frac{2}{3}} - 5 \cdot 10^{\frac{2}{3}} \sqrt{3} i\right)\right) + \left(- 5 \cdot 10^{\frac{2}{3}} + 5 \cdot 10^{\frac{2}{3}} \sqrt{3} i\right)$$

=

0

$$0$$

произведение

     2/3 /      2/3         ___   2/3\ /      2/3         ___   2/3\
10*10   *\- 5*10    - 5*I*\/ 3 *10   /*\- 5*10    + 5*I*\/ 3 *10   /

$$10 \cdot 10^{\frac{2}{3}} \left(- 5 \cdot 10^{\frac{2}{3}} - 5 \cdot 10^{\frac{2}{3}} \sqrt{3} i\right) \left(- 5 \cdot 10^{\frac{2}{3}} + 5 \cdot 10^{\frac{2}{3}} \sqrt{3} i\right)$$

=

100000

$$100000$$

Теорема Виета

это приведённое кубическое уравнение
$$p x^{2} + q x + v + x^{3} = 0$$
где
$$p = \frac{b}{a}$$
$$p = 0$$
$$q = \frac{c}{a}$$
$$q = 0$$
$$v = \frac{d}{a}$$
$$v = -100000$$
Формулы Виета
$$x_{1} + x_{2} + x_{3} = - p$$
$$x_{1} x_{2} + x_{1} x_{3} + x_{2} x_{3} = q$$
$$x_{1} x_{2} x_{3} = v$$
$$x_{1} + x_{2} + x_{3} = 0$$
$$x_{1} x_{2} + x_{1} x_{3} + x_{2} x_{3} = 0$$
$$x_{1} x_{2} x_{3} = -100000$$

Численный ответ

x1 = -23.2079441680639 + 40.1973384383085*i

x2 = -23.2079441680639 - 40.1973384383085*i

x3 = 46.4158883361278

График