Sr Examen

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z^4=-8-8*(sqrt(3))*i 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  = -8 - 8*\/ 3 *I
$$z^{4} = -8 - 8 \sqrt{3} i$$
Solución detallada
Tenemos la ecuación
$$z^{4} = -8 - 8 \sqrt{3} i$$
Ya que la potencia en la ecuación es igual a = 4 y miembro libre = -8 - 8*i*sqrt(3) complejo,
significa que la ecuación correspondiente no tiene soluciones reales

Las demás 4 raíces son complejas.
hacemos el cambio:
$$w = z$$
entonces la ecuación será así:
$$w^{4} = -8 - 8 \sqrt{3} i$$
Cualquier número complejo se puede presentar que:
$$w = r e^{i p}$$
sustituimos en la ecuación
$$r^{4} e^{4 i p} = -8 - 8 \sqrt{3} i$$
donde
$$r = 2$$
- módulo del número complejo
Sustituyamos r:
$$e^{4 i p} = - \frac{1}{2} - \frac{\sqrt{3} i}{2}$$
Usando la fórmula de Euler hallemos las raíces para p
$$i \sin{\left(4 p \right)} + \cos{\left(4 p \right)} = - \frac{1}{2} - \frac{\sqrt{3} i}{2}$$
es decir
$$\cos{\left(4 p \right)} = - \frac{1}{2}$$
y
$$\sin{\left(4 p \right)} = - \frac{\sqrt{3}}{2}$$
entonces
$$p = \frac{\pi N}{2} + \frac{\pi}{12}$$
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:
$$w_{1} = -1 - \sqrt{3} i$$
$$w_{2} = 1 + \sqrt{3} i$$
$$w_{3} = - \sqrt{3} + i$$
$$w_{4} = \sqrt{3} - i$$
hacemos cambio inverso
$$w = z$$
$$z = w$$

Entonces la respuesta definitiva es:
$$z_{1} = -1 - \sqrt{3} i$$
$$z_{2} = 1 + \sqrt{3} i$$
$$z_{3} = - \sqrt{3} + i$$
$$z_{4} = \sqrt{3} - i$$
Gráfica
Suma y producto de raíces [src]
suma
         ___           ___         ___     ___    
-1 - I*\/ 3  + 1 + I*\/ 3  + I - \/ 3  + \/ 3  - I
$$\left(\sqrt{3} - i\right) + \left(\left(\left(-1 - \sqrt{3} i\right) + \left(1 + \sqrt{3} i\right)\right) + \left(- \sqrt{3} + i\right)\right)$$
=
0
$$0$$
producto
/         ___\ /        ___\ /      ___\ /  ___    \
\-1 - I*\/ 3 /*\1 + I*\/ 3 /*\I - \/ 3 /*\\/ 3  - I/
$$\left(-1 - \sqrt{3} i\right) \left(1 + \sqrt{3} i\right) \left(- \sqrt{3} + i\right) \left(\sqrt{3} - i\right)$$
=
          ___
8 + 8*I*\/ 3 
$$8 + 8 \sqrt{3} i$$
8 + 8*i*sqrt(3)
Respuesta rápida [src]
              ___
z1 = -1 - I*\/ 3 
$$z_{1} = -1 - \sqrt{3} i$$
             ___
z2 = 1 + I*\/ 3 
$$z_{2} = 1 + \sqrt{3} i$$
           ___
z3 = I - \/ 3 
$$z_{3} = - \sqrt{3} + i$$
       ___    
z4 = \/ 3  - I
$$z_{4} = \sqrt{3} - i$$
z4 = sqrt(3) - i
Respuesta numérica [src]
z1 = 1.0 + 1.73205080756888*i
z2 = -1.0 - 1.73205080756888*i
z3 = -1.73205080756888 + 1.0*i
z4 = 1.73205080756888 - 1.0*i
z4 = 1.73205080756888 - 1.0*i