Sr Examen

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n^3+1 la ecuación

El profesor se sorprenderá mucho al ver tu solución correcta😉

v

Solución numérica:

Buscar la solución numérica en el intervalo [, ]

Solución

Ha introducido [src]
 3        
n  + 1 = 0
$$n^{3} + 1 = 0$$
Solución detallada
Tenemos la ecuación
$$n^{3} + 1 = 0$$
Ya que la potencia en la ecuación es igual a = 3 - no contiene número par en el numerador, entonces
la ecuación tendrá una raíz real.
Extraigamos la raíz de potencia 3 de las dos partes de la ecuación:
Obtenemos:
$$\sqrt[3]{n^{3}} = \sqrt[3]{-1}$$
o
$$n = \sqrt[3]{-1}$$
Abrimos los paréntesis en el miembro derecho de la ecuación
n = -1^1/3

Obtenemos la respuesta: n = (-1)^(1/3)

Las demás 2 raíces son complejas.
hacemos el cambio:
$$z = n$$
entonces la ecuación será así:
$$z^{3} = -1$$
Cualquier número complejo se puede presentar que:
$$z = r e^{i p}$$
sustituimos en la ecuación
$$r^{3} e^{3 i p} = -1$$
donde
$$r = 1$$
- módulo del número complejo
Sustituyamos r:
$$e^{3 i p} = -1$$
Usando la fórmula de Euler hallemos las raíces para p
$$i \sin{\left(3 p \right)} + \cos{\left(3 p \right)} = -1$$
es decir
$$\cos{\left(3 p \right)} = -1$$
y
$$\sin{\left(3 p \right)} = 0$$
entonces
$$p = \frac{2 \pi N}{3} + \frac{\pi}{3}$$
donde N=0,1,2,3,...
Seleccionando los valores de N y sustituyendo p en la fórmula para z
Es decir, la solución será para z:
$$z_{1} = -1$$
$$z_{2} = \frac{1}{2} - \frac{\sqrt{3} i}{2}$$
$$z_{3} = \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{3} i}{2}$$
hacemos cambio inverso
$$z = n$$
$$n = z$$

Entonces la respuesta definitiva es:
$$n_{1} = -1$$
$$n_{2} = \frac{1}{2} - \frac{\sqrt{3} i}{2}$$
$$n_{3} = \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{3} i}{2}$$
Teorema de Cardano-Vieta
es ecuación cúbica reducida
$$n^{3} + n^{2} p + n q + v = 0$$
donde
$$p = \frac{b}{a}$$
$$p = 0$$
$$q = \frac{c}{a}$$
$$q = 0$$
$$v = \frac{d}{a}$$
$$v = 1$$
Fórmulas de Cardano-Vieta
$$n_{1} + n_{2} + n_{3} = - p$$
$$n_{1} n_{2} + n_{1} n_{3} + n_{2} n_{3} = q$$
$$n_{1} n_{2} n_{3} = v$$
$$n_{1} + n_{2} + n_{3} = 0$$
$$n_{1} n_{2} + n_{1} n_{3} + n_{2} n_{3} = 0$$
$$n_{1} n_{2} n_{3} = 1$$
Gráfica
Respuesta rápida [src]
n1 = -1
$$n_{1} = -1$$
             ___
     1   I*\/ 3 
n2 = - - -------
     2      2   
$$n_{2} = \frac{1}{2} - \frac{\sqrt{3} i}{2}$$
             ___
     1   I*\/ 3 
n3 = - + -------
     2      2   
$$n_{3} = \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{3} i}{2}$$
n3 = 1/2 + sqrt(3)*i/2
Suma y producto de raíces [src]
suma
             ___           ___
     1   I*\/ 3    1   I*\/ 3 
-1 + - - ------- + - + -------
     2      2      2      2   
$$\left(-1 + \left(\frac{1}{2} - \frac{\sqrt{3} i}{2}\right)\right) + \left(\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{3} i}{2}\right)$$
=
0
$$0$$
producto
 /        ___\ /        ___\
 |1   I*\/ 3 | |1   I*\/ 3 |
-|- - -------|*|- + -------|
 \2      2   / \2      2   /
$$- (\frac{1}{2} - \frac{\sqrt{3} i}{2}) \left(\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{3} i}{2}\right)$$
=
-1
$$-1$$
-1
Respuesta numérica [src]
n1 = 0.5 + 0.866025403784439*i
n2 = 0.5 - 0.866025403784439*i
n3 = -1.0
n3 = -1.0