x^8=17 (уравнение)
Учитель очень удивится увидев твоё верное решение 😼
Найду корень уравнения: x^8=17
Решение
Подробное решение
Дано уравнение
$$x^{8} = 17$$
Т.к. степень в ур-нии равна = 8 - содержит чётное число 8 в числителе, то
ур-ние будет иметь два действительных корня.
Извлечём корень 8-й степени из обеих частей ур-ния:
Получим:
$$\sqrt[8]{\left(1 x + 0\right)^{8}} = \sqrt[8]{17}$$
$$\sqrt[8]{\left(1 x + 0\right)^{8}} = \sqrt[8]{17} \left(-1\right)$$
или
$$x = \sqrt[8]{17}$$
$$x = - \sqrt[8]{17}$$
Раскрываем скобочки в правой части ур-ния
x = 17^1/8
Получим ответ: x = 17^(1/8)
Раскрываем скобочки в правой части ур-ния
x = -17^1/8
Получим ответ: x = -17^(1/8)
или
$$x_{1} = - \sqrt[8]{17}$$
$$x_{2} = \sqrt[8]{17}$$
Остальные 6 корня(ей) являются комплексными.
сделаем замену:
$$z = x$$
тогда ур-ние будет таким:
$$z^{8} = 17$$
Любое комплексное число можно представить так:
$$z = r e^{i p}$$
подставляем в уравнение
$$r^{8} e^{8 i p} = 17$$
где
$$r = \sqrt[8]{17}$$
- модуль комплексного числа
Подставляем r:
$$e^{8 i p} = 1$$
Используя формулу Эйлера, найдём корни для p
$$i \sin{\left(8 p \right)} + \cos{\left(8 p \right)} = 1$$
значит
$$\cos{\left(8 p \right)} = 1$$
и
$$\sin{\left(8 p \right)} = 0$$
тогда
$$p = \frac{\pi N}{4}$$
где N=0,1,2,3,...
Перебирая значения N и подставив p в формулу для z
Значит, решением будет для z:
$$z_{1} = - \sqrt[8]{17}$$
$$z_{2} = \sqrt[8]{17}$$
$$z_{3} = - \sqrt[8]{17} i$$
$$z_{4} = \sqrt[8]{17} i$$
$$z_{5} = - \frac{\sqrt[8]{17} \sqrt{2}}{2} - \frac{\sqrt[8]{17} \sqrt{2} i}{2}$$
$$z_{6} = - \frac{\sqrt[8]{17} \sqrt{2}}{2} + \frac{\sqrt[8]{17} \sqrt{2} i}{2}$$
$$z_{7} = \frac{\sqrt[8]{17} \sqrt{2}}{2} - \frac{\sqrt[8]{17} \sqrt{2} i}{2}$$
$$z_{8} = \frac{\sqrt[8]{17} \sqrt{2}}{2} + \frac{\sqrt[8]{17} \sqrt{2} i}{2}$$
делаем обратную замену
$$z = x$$
$$x = z$$
Тогда, окончательный ответ:
$$x_{1} = - \sqrt[8]{17}$$
$$x_{2} = \sqrt[8]{17}$$
$$x_{3} = - \sqrt[8]{17} i$$
$$x_{4} = \sqrt[8]{17} i$$
$$x_{5} = - \frac{\sqrt[8]{17} \sqrt{2}}{2} - \frac{\sqrt[8]{17} \sqrt{2} i}{2}$$
$$x_{6} = - \frac{\sqrt[8]{17} \sqrt{2}}{2} + \frac{\sqrt[8]{17} \sqrt{2} i}{2}$$
$$x_{7} = \frac{\sqrt[8]{17} \sqrt{2}}{2} - \frac{\sqrt[8]{17} \sqrt{2} i}{2}$$
$$x_{8} = \frac{\sqrt[8]{17} \sqrt{2}}{2} + \frac{\sqrt[8]{17} \sqrt{2} i}{2}$$ $$x_{1} = - \sqrt[8]{17}$$
$$x_{3} = - \sqrt[8]{17} i$$
$$x_{4} = \sqrt[8]{17} i$$
___ 8 ____ ___ 8 ____
\/ 2 *\/ 17 I*\/ 2 *\/ 17
x5 = - ------------ - --------------
2 2
$$x_{5} = - \frac{\sqrt[8]{17} \sqrt{2}}{2} - \frac{\sqrt[8]{17} \sqrt{2} i}{2}$$
___ 8 ____ ___ 8 ____
\/ 2 *\/ 17 I*\/ 2 *\/ 17
x6 = - ------------ + --------------
2 2
$$x_{6} = - \frac{\sqrt[8]{17} \sqrt{2}}{2} + \frac{\sqrt[8]{17} \sqrt{2} i}{2}$$
___ 8 ____ ___ 8 ____
\/ 2 *\/ 17 I*\/ 2 *\/ 17
x7 = ------------ - --------------
2 2
$$x_{7} = \frac{\sqrt[8]{17} \sqrt{2}}{2} - \frac{\sqrt[8]{17} \sqrt{2} i}{2}$$
___ 8 ____ ___ 8 ____
\/ 2 *\/ 17 I*\/ 2 *\/ 17
x8 = ------------ + --------------
2 2
$$x_{8} = \frac{\sqrt[8]{17} \sqrt{2}}{2} + \frac{\sqrt[8]{17} \sqrt{2} i}{2}$$
Сумма и произведение корней
[src] ___ 8 ____ ___ 8 ____ ___ 8 ____ ___ 8 ____ ___ 8 ____ ___ 8 ____ ___ 8 ____ ___ 8 ____
8 ____ 8 ____ 8 ____ 8 ____ \/ 2 *\/ 17 I*\/ 2 *\/ 17 \/ 2 *\/ 17 I*\/ 2 *\/ 17 \/ 2 *\/ 17 I*\/ 2 *\/ 17 \/ 2 *\/ 17 I*\/ 2 *\/ 17
0 - \/ 17 + \/ 17 - I*\/ 17 + I*\/ 17 + - ------------ - -------------- + - ------------ + -------------- + ------------ - -------------- + ------------ + --------------
2 2 2 2 2 2 2 2
$$\left(\left(\frac{\sqrt[8]{17} \sqrt{2}}{2} - \frac{\sqrt[8]{17} \sqrt{2} i}{2}\right) + \left(\left(\left(- \frac{\sqrt[8]{17} \sqrt{2}}{2} - \frac{\sqrt[8]{17} \sqrt{2} i}{2}\right) + \left(\left(\left(\left(- \sqrt[8]{17} + 0\right) + \sqrt[8]{17}\right) - \sqrt[8]{17} i\right) + \sqrt[8]{17} i\right)\right) - \left(\frac{\sqrt[8]{17} \sqrt{2}}{2} - \frac{\sqrt[8]{17} \sqrt{2} i}{2}\right)\right)\right) + \left(\frac{\sqrt[8]{17} \sqrt{2}}{2} + \frac{\sqrt[8]{17} \sqrt{2} i}{2}\right)$$
/ ___ 8 ____ ___ 8 ____\ / ___ 8 ____ ___ 8 ____\ / ___ 8 ____ ___ 8 ____\ / ___ 8 ____ ___ 8 ____\
8 ____ 8 ____ 8 ____ 8 ____ | \/ 2 *\/ 17 I*\/ 2 *\/ 17 | | \/ 2 *\/ 17 I*\/ 2 *\/ 17 | |\/ 2 *\/ 17 I*\/ 2 *\/ 17 | |\/ 2 *\/ 17 I*\/ 2 *\/ 17 |
1*-\/ 17 *\/ 17 *-I*\/ 17 *I*\/ 17 *|- ------------ - --------------|*|- ------------ + --------------|*|------------ - --------------|*|------------ + --------------|
\ 2 2 / \ 2 2 / \ 2 2 / \ 2 2 /
$$\sqrt[8]{17} i - \sqrt[8]{17} i \sqrt[8]{17} \cdot 1 \left(- \sqrt[8]{17}\right) \left(- \frac{\sqrt[8]{17} \sqrt{2}}{2} - \frac{\sqrt[8]{17} \sqrt{2} i}{2}\right) \left(- \frac{\sqrt[8]{17} \sqrt{2}}{2} + \frac{\sqrt[8]{17} \sqrt{2} i}{2}\right) \left(\frac{\sqrt[8]{17} \sqrt{2}}{2} - \frac{\sqrt[8]{17} \sqrt{2} i}{2}\right) \left(\frac{\sqrt[8]{17} \sqrt{2}}{2} + \frac{\sqrt[8]{17} \sqrt{2} i}{2}\right)$$
x2 = 1.00760686402707 - 1.00760686402707*i
x3 = 1.00760686402707 + 1.00760686402707*i
x5 = -1.00760686402707 + 1.00760686402707*i
x6 = -1.00760686402707 - 1.00760686402707*i