Sr Examen

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x^6-64=0 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]
 6         
x  - 64 = 0
x664=0x^{6} - 64 = 0
Solución detallada
Tenemos la ecuación
x664=0x^{6} - 64 = 0
Ya que la potencia en la ecuación es igual a = 6 - contiene un número par 6 en el numerador, entonces
la ecuación tendrá dos raíces reales.
Extraigamos la raíz de potencia 6 de las dos partes de la ecuación:
Obtenemos:
x66=646\sqrt[6]{x^{6}} = \sqrt[6]{64}
x66=(1)646\sqrt[6]{x^{6}} = \left(-1\right) \sqrt[6]{64}
o
x=2x = 2
x=2x = -2
Obtenemos la respuesta: x = 2
Obtenemos la respuesta: x = -2
o
x1=2x_{1} = -2
x2=2x_{2} = 2

Las demás 4 raíces son complejas.
hacemos el cambio:
z=xz = x
entonces la ecuación será así:
z6=64z^{6} = 64
Cualquier número complejo se puede presentar que:
z=reipz = r e^{i p}
sustituimos en la ecuación
r6e6ip=64r^{6} e^{6 i p} = 64
donde
r=2r = 2
- módulo del número complejo
Sustituyamos r:
e6ip=1e^{6 i p} = 1
Usando la fórmula de Euler hallemos las raíces para p
isin(6p)+cos(6p)=1i \sin{\left(6 p \right)} + \cos{\left(6 p \right)} = 1
es decir
cos(6p)=1\cos{\left(6 p \right)} = 1
y
sin(6p)=0\sin{\left(6 p \right)} = 0
entonces
p=πN3p = \frac{\pi N}{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:
z1=2z_{1} = -2
z2=2z_{2} = 2
z3=13iz_{3} = -1 - \sqrt{3} i
z4=1+3iz_{4} = -1 + \sqrt{3} i
z5=13iz_{5} = 1 - \sqrt{3} i
z6=1+3iz_{6} = 1 + \sqrt{3} i
hacemos cambio inverso
z=xz = x
x=zx = z

Entonces la respuesta definitiva es:
x1=2x_{1} = -2
x2=2x_{2} = 2
x3=13ix_{3} = -1 - \sqrt{3} i
x4=1+3ix_{4} = -1 + \sqrt{3} i
x5=13ix_{5} = 1 - \sqrt{3} i
x6=1+3ix_{6} = 1 + \sqrt{3} i
Suma y producto de raíces [src]
suma
                  ___            ___           ___           ___
-2 + 2 + -1 - I*\/ 3  + -1 + I*\/ 3  + 1 - I*\/ 3  + 1 + I*\/ 3 
((13i)+(((2+2)+(13i))+(1+3i)))+(1+3i)\left(\left(1 - \sqrt{3} i\right) + \left(\left(\left(-2 + 2\right) + \left(-1 - \sqrt{3} i\right)\right) + \left(-1 + \sqrt{3} i\right)\right)\right) + \left(1 + \sqrt{3} i\right)
=
0
00
producto
     /         ___\ /         ___\ /        ___\ /        ___\
-2*2*\-1 - I*\/ 3 /*\-1 + I*\/ 3 /*\1 - I*\/ 3 /*\1 + I*\/ 3 /
4(13i)(1+3i)(13i)(1+3i)- 4 \left(-1 - \sqrt{3} i\right) \left(-1 + \sqrt{3} i\right) \left(1 - \sqrt{3} i\right) \left(1 + \sqrt{3} i\right)
=
-64
64-64
-64
Respuesta rápida [src]
x1 = -2
x1=2x_{1} = -2
x2 = 2
x2=2x_{2} = 2
              ___
x3 = -1 - I*\/ 3 
x3=13ix_{3} = -1 - \sqrt{3} i
              ___
x4 = -1 + I*\/ 3 
x4=1+3ix_{4} = -1 + \sqrt{3} i
             ___
x5 = 1 - I*\/ 3 
x5=13ix_{5} = 1 - \sqrt{3} i
             ___
x6 = 1 + I*\/ 3 
x6=1+3ix_{6} = 1 + \sqrt{3} i
x6 = 1 + sqrt(3)*i
Respuesta numérica [src]
x1 = 2.0
x2 = -1.0 + 1.73205080756888*i
x3 = -1.0 - 1.73205080756888*i
x4 = 1.0 + 1.73205080756888*i
x5 = -2.0
x6 = 1.0 - 1.73205080756888*i
x6 = 1.0 - 1.73205080756888*i