Sr Examen

Otras calculadoras

(z+sqrt2)^(4)=-16 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      
/      ___\       
\z + \/ 2 /  = -16
$$\left(z + \sqrt{2}\right)^{4} = -16$$
Solución detallada
Tenemos la ecuación
$$\left(z + \sqrt{2}\right)^{4} = -16$$
Ya que la potencia en la ecuación es igual a = 4 y miembro libre = -16 < 0,
significa que la ecuación correspondiente no tiene soluciones reales

Las demás 4 raíces son complejas.
hacemos el cambio:
$$w = z + \sqrt{2}$$
entonces la ecuación será así:
$$w^{4} = -16$$
Cualquier número complejo se puede presentar que:
$$w = r e^{i p}$$
sustituimos en la ecuación
$$r^{4} e^{4 i p} = -16$$
donde
$$r = 2$$
- 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
$$p = \frac{\pi N}{2} + \frac{\pi}{4}$$
donde N=0,1,2,3,...
Seleccionando los valores de N y sustituyendo p en la fórmula para w
Es decir, la solución será para w:
$$w_{1} = - \sqrt{2} - \sqrt{2} i$$
$$w_{2} = - \sqrt{2} + \sqrt{2} i$$
$$w_{3} = \sqrt{2} - \sqrt{2} i$$
$$w_{4} = \sqrt{2} + \sqrt{2} i$$
hacemos cambio inverso
$$w = z + \sqrt{2}$$
$$z = w - \sqrt{2}$$

Entonces la respuesta definitiva es:
$$z_{1} = - 2 \sqrt{2} - \sqrt{2} i$$
$$z_{2} = - 2 \sqrt{2} + \sqrt{2} i$$
$$z_{3} = - \sqrt{2} i$$
$$z_{4} = \sqrt{2} i$$
Gráfica
Suma y producto de raíces [src]
suma
      ___       ___         ___       ___         ___       ___
- I*\/ 2  + I*\/ 2  + - 2*\/ 2  - I*\/ 2  + - 2*\/ 2  + I*\/ 2 
$$\left(\left(- 2 \sqrt{2} - \sqrt{2} i\right) + \left(- \sqrt{2} i + \sqrt{2} i\right)\right) + \left(- 2 \sqrt{2} + \sqrt{2} i\right)$$
=
     ___
-4*\/ 2 
$$- 4 \sqrt{2}$$
producto
     ___     ___ /      ___       ___\ /      ___       ___\
-I*\/ 2 *I*\/ 2 *\- 2*\/ 2  - I*\/ 2 /*\- 2*\/ 2  + I*\/ 2 /
$$- \sqrt{2} i \sqrt{2} i \left(- 2 \sqrt{2} - \sqrt{2} i\right) \left(- 2 \sqrt{2} + \sqrt{2} i\right)$$
=
20
$$20$$
20
Respuesta rápida [src]
          ___
z1 = -I*\/ 2 
$$z_{1} = - \sqrt{2} i$$
         ___
z2 = I*\/ 2 
$$z_{2} = \sqrt{2} i$$
           ___       ___
z3 = - 2*\/ 2  - I*\/ 2 
$$z_{3} = - 2 \sqrt{2} - \sqrt{2} i$$
           ___       ___
z4 = - 2*\/ 2  + I*\/ 2 
$$z_{4} = - 2 \sqrt{2} + \sqrt{2} i$$
z4 = -2*sqrt(2) + sqrt(2)*i
Respuesta numérica [src]
z1 = -2.82842712474619 + 1.4142135623731*i
z2 = -1.4142135623731*i
z3 = 1.4142135623731*i
z4 = -2.82842712474619 - 1.4142135623731*i
z4 = -2.82842712474619 - 1.4142135623731*i