Sr Examen

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x^4=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]
 4    
x  = 1
$$x^{4} = 1$$
Solución detallada
Tenemos la ecuación
$$x^{4} = 1$$
Ya que la potencia en la ecuación es igual a = 4 - contiene un número par 4 en el numerador, entonces
la ecuación tendrá dos raíces reales.
Extraigamos la raíz de potencia 4 de las dos partes de la ecuación:
Obtenemos:
$$\sqrt[4]{x^{4}} = \sqrt[4]{1}$$
$$\sqrt[4]{x^{4}} = \left(-1\right) \sqrt[4]{1}$$
o
$$x = 1$$
$$x = -1$$
Obtenemos la respuesta: x = 1
Obtenemos la respuesta: x = -1
o
$$x_{1} = -1$$
$$x_{2} = 1$$

Las demás 2 raíces son complejas.
hacemos el cambio:
$$z = x$$
entonces la ecuación será así:
$$z^{4} = 1$$
Cualquier número complejo se puede presentar que:
$$z = r e^{i p}$$
sustituimos en la ecuación
$$r^{4} e^{4 i p} = 1$$
donde
$$r = 1$$
- módulo del número complejo
Sustituyamos r:
$$e^{4 i p} = 1$$
Usando la fórmula de Euler hallemos las raíces para p
$$i \sin{\left(4 p \right)} + \cos{\left(4 p \right)} = 1$$
es decir
$$\cos{\left(4 p \right)} = 1$$
y
$$\sin{\left(4 p \right)} = 0$$
entonces
$$p = \frac{\pi N}{2}$$
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:
$$z_{1} = -1$$
$$z_{2} = 1$$
$$z_{3} = - i$$
$$z_{4} = i$$
hacemos cambio inverso
$$z = x$$
$$x = z$$

Entonces la respuesta definitiva es:
$$x_{1} = -1$$
$$x_{2} = 1$$
$$x_{3} = - i$$
$$x_{4} = i$$
Gráfica
Suma y producto de raíces [src]
suma
-1 + 1 - I + I
$$\left(\left(-1 + 1\right) - i\right) + i$$
=
0
$$0$$
producto
-(-I)*I
$$i \left(- \left(-1\right) i\right)$$
=
-1
$$-1$$
-1
Respuesta rápida [src]
x1 = -1
$$x_{1} = -1$$
x2 = 1
$$x_{2} = 1$$
x3 = -I
$$x_{3} = - i$$
x4 = I
$$x_{4} = i$$
x4 = i
Respuesta numérica [src]
x1 = -1.0*i
x2 = -1.0
x3 = 1.0
x4 = 1.0*i
x4 = 1.0*i