x^8=3 (уравнение)

Найду корень уравнения: x^8=3

Вы ввели

 8    
x  = 3

$$x^{8} = 3$$

Подробное решение

Дано уравнение
$$x^{8} = 3$$
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:
$$\sqrt[8]{\left(1 x + 0\right)^{8}} = \sqrt[8]{3}$$
$$\sqrt[8]{\left(1 x + 0\right)^{8}} = - \sqrt[8]{3}$$
или
$$x = \sqrt[8]{3}$$
$$x = - \sqrt[8]{3}$$
Раскрываем скобочки в правой части ур-ния

x = 3^1/8

Получим ответ: x = 3^(1/8)
Раскрываем скобочки в правой части ур-ния

x = -3^1/8

Получим ответ: x = -3^(1/8)
или
$$x_{1} = - \sqrt[8]{3}$$
$$x_{2} = \sqrt[8]{3}$$

Остальные 6 корня(ей) являются комплексными.
сделаем замену:
$$z = x$$
тогда ур-ние будет таким:
$$z^{8} = 3$$
Любое комплексное число можно представить так:
$$z = r e^{i p}$$
подставляем в уравнение
$$r^{8} e^{8 i p} = 3$$
где
$$r = \sqrt[8]{3}$$
- 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:
$$z_{1} = - \sqrt[8]{3}$$
$$z_{2} = \sqrt[8]{3}$$
$$z_{3} = - \sqrt[8]{3} i$$
$$z_{4} = \sqrt[8]{3} i$$
$$z_{5} = - \frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[8]{3}}{2} - \frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[8]{3} i}{2}$$
$$z_{6} = - \frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[8]{3}}{2} + \frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[8]{3} i}{2}$$
$$z_{7} = \frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[8]{3}}{2} - \frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[8]{3} i}{2}$$
$$z_{8} = \frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[8]{3}}{2} + \frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[8]{3} i}{2}$$
делаем обратную замену
$$z = x$$
$$x = z$$

Тогда, окончательный ответ:
$$x_{1} = - \sqrt[8]{3}$$
$$x_{2} = \sqrt[8]{3}$$
$$x_{3} = - \sqrt[8]{3} i$$
$$x_{4} = \sqrt[8]{3} i$$
$$x_{5} = - \frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[8]{3}}{2} - \frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[8]{3} i}{2}$$
$$x_{6} = - \frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[8]{3}}{2} + \frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[8]{3} i}{2}$$
$$x_{7} = \frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[8]{3}}{2} - \frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[8]{3} i}{2}$$
$$x_{8} = \frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[8]{3}}{2} + \frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[8]{3} i}{2}$$

Быстрый ответ

      8 ___
x1 = -\/ 3 

$$x_{1} = - \sqrt[8]{3}$$

     8 ___
x2 = \/ 3 

$$x_{2} = \sqrt[8]{3}$$

        8 ___
x3 = -I*\/ 3 

$$x_{3} = - \sqrt[8]{3} i$$

       8 ___
x4 = I*\/ 3 

$$x_{4} = \sqrt[8]{3} i$$

         ___ 8 ___       ___ 8 ___
       \/ 2 *\/ 3    I*\/ 2 *\/ 3 
x5 = - ----------- - -------------
            2              2      

$$x_{5} = - \frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[8]{3}}{2} - \frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[8]{3} i}{2}$$

         ___ 8 ___       ___ 8 ___
       \/ 2 *\/ 3    I*\/ 2 *\/ 3 
x6 = - ----------- + -------------
            2              2      

$$x_{6} = - \frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[8]{3}}{2} + \frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[8]{3} i}{2}$$

       ___ 8 ___       ___ 8 ___
     \/ 2 *\/ 3    I*\/ 2 *\/ 3 
x7 = ----------- - -------------
          2              2      

$$x_{7} = \frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[8]{3}}{2} - \frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[8]{3} i}{2}$$

       ___ 8 ___       ___ 8 ___
     \/ 2 *\/ 3    I*\/ 2 *\/ 3 
x8 = ----------- + -------------
          2              2      

$$x_{8} = \frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[8]{3}}{2} + \frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[8]{3} i}{2}$$

Сумма и произведение корней

сумма

                                            ___ 8 ___       ___ 8 ___       ___ 8 ___       ___ 8 ___     ___ 8 ___       ___ 8 ___     ___ 8 ___       ___ 8 ___
    8 ___   8 ___     8 ___     8 ___     \/ 2 *\/ 3    I*\/ 2 *\/ 3      \/ 2 *\/ 3    I*\/ 2 *\/ 3    \/ 2 *\/ 3    I*\/ 2 *\/ 3    \/ 2 *\/ 3    I*\/ 2 *\/ 3 
0 - \/ 3  + \/ 3  - I*\/ 3  + I*\/ 3  + - ----------- - ------------- + - ----------- + ------------- + ----------- - ------------- + ----------- + -------------
                                               2              2                2              2              2              2              2              2      

$$\left(\left(\frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[8]{3}}{2} - \frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[8]{3} i}{2}\right) + \left(\left(\left(- \frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[8]{3}}{2} - \frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[8]{3} i}{2}\right) + \left(\left(\left(\left(- \sqrt[8]{3} + 0\right) + \sqrt[8]{3}\right) - \sqrt[8]{3} i\right) + \sqrt[8]{3} i\right)\right) - \left(\frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[8]{3}}{2} - \frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[8]{3} i}{2}\right)\right)\right) + \left(\frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[8]{3}}{2} + \frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[8]{3} i}{2}\right)$$

=

0

$$0$$

произведение

                                /    ___ 8 ___       ___ 8 ___\ /    ___ 8 ___       ___ 8 ___\ /  ___ 8 ___       ___ 8 ___\ /  ___ 8 ___       ___ 8 ___\
   8 ___ 8 ___    8 ___   8 ___ |  \/ 2 *\/ 3    I*\/ 2 *\/ 3 | |  \/ 2 *\/ 3    I*\/ 2 *\/ 3 | |\/ 2 *\/ 3    I*\/ 2 *\/ 3 | |\/ 2 *\/ 3    I*\/ 2 *\/ 3 |
1*-\/ 3 *\/ 3 *-I*\/ 3 *I*\/ 3 *|- ----------- - -------------|*|- ----------- + -------------|*|----------- - -------------|*|----------- + -------------|
                                \       2              2      / \       2              2      / \     2              2      / \     2              2      /

$$\sqrt[8]{3} i - \sqrt[8]{3} i \sqrt[8]{3} \cdot 1 \left(- \sqrt[8]{3}\right) \left(- \frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[8]{3}}{2} - \frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[8]{3} i}{2}\right) \left(- \frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[8]{3}}{2} + \frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[8]{3} i}{2}\right) \left(\frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[8]{3}}{2} - \frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[8]{3} i}{2}\right) \left(\frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[8]{3}}{2} + \frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[8]{3} i}{2}\right)$$

=

-3

$$-3$$

Численный ответ

x1 = 0.811194801805489 - 0.811194801805489*i

x2 = 1.14720269043988

x3 = -1.14720269043988*i

x4 = 1.14720269043988*i

x5 = 0.811194801805489 + 0.811194801805489*i

x6 = -1.14720269043988

x7 = -0.811194801805489 - 0.811194801805489*i

x8 = -0.811194801805489 + 0.811194801805489*i

График