Sr Examen

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(x*-7x)*+2(x*-7x)-80=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]
x*(-7)*x*2*x*(-7)*x - 80 = 0
$$2 x \left(-7\right) x x \left(-7\right) x - 80 = 0$$
Solución detallada
Tenemos la ecuación
$$2 x \left(-7\right) x x \left(-7\right) x - 80 = 0$$
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:
$$\sqrt[4]{98} \sqrt[4]{x^{4}} = \sqrt[4]{80}$$
$$\sqrt[4]{98} \sqrt[4]{x^{4}} = \left(-1\right) \sqrt[4]{80}$$
o
$$\sqrt[4]{2} \sqrt{7} x = 2 \sqrt[4]{5}$$
$$\sqrt[4]{2} \sqrt{7} x = - 2 \sqrt[4]{5}$$
Abrimos los paréntesis en el miembro izquierdo de la ecuación
x*2^1/4sqrt7 = 2*5^(1/4)

Abrimos los paréntesis en el miembro derecho de la ecuación
x*2^1/4sqrt7 = 2*5^1/4

Dividamos ambos miembros de la ecuación en 2^(1/4)*sqrt(7)
x = 2*5^(1/4) / (2^(1/4)*sqrt(7))

Obtenemos la respuesta: x = 2^(3/4)*5^(1/4)*sqrt(7)/7
Abrimos los paréntesis en el miembro izquierdo de la ecuación
x*2^1/4sqrt7 = -2*5^(1/4)

Abrimos los paréntesis en el miembro derecho de la ecuación
x*2^1/4sqrt7 = -2*5^1/4

Dividamos ambos miembros de la ecuación en 2^(1/4)*sqrt(7)
x = -2*5^(1/4) / (2^(1/4)*sqrt(7))

Obtenemos la respuesta: x = -2^(3/4)*5^(1/4)*sqrt(7)/7
o
$$x_{1} = - \frac{2^{\frac{3}{4}} \sqrt[4]{5} \sqrt{7}}{7}$$
$$x_{2} = \frac{2^{\frac{3}{4}} \sqrt[4]{5} \sqrt{7}}{7}$$

Las demás 2 raíces son complejas.
hacemos el cambio:
$$z = x$$
entonces la ecuación será así:
$$z^{4} = \frac{40}{49}$$
Cualquier número complejo se puede presentar que:
$$z = r e^{i p}$$
sustituimos en la ecuación
$$r^{4} e^{4 i p} = \frac{40}{49}$$
donde
$$r = \frac{\sqrt[4]{40} \sqrt{7}}{7}$$
- 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:
$$z_{1} = - \frac{\sqrt[4]{40} \sqrt{7}}{7}$$
$$z_{2} = \frac{\sqrt[4]{40} \sqrt{7}}{7}$$
$$z_{3} = - \frac{\sqrt[4]{40} \sqrt{7} i}{7}$$
$$z_{4} = \frac{\sqrt[4]{40} \sqrt{7} i}{7}$$
hacemos cambio inverso
$$z = x$$
$$x = z$$

Entonces la respuesta definitiva es:
$$x_{1} = - \frac{\sqrt[4]{40} \sqrt{7}}{7}$$
$$x_{2} = \frac{\sqrt[4]{40} \sqrt{7}}{7}$$
$$x_{3} = - \frac{\sqrt[4]{40} \sqrt{7} i}{7}$$
$$x_{4} = \frac{\sqrt[4]{40} \sqrt{7} i}{7}$$
Respuesta rápida [src]
        ___ 4 ____ 
     -\/ 7 *\/ 40  
x1 = --------------
           7       
$$x_{1} = - \frac{\sqrt[4]{40} \sqrt{7}}{7}$$
       ___ 4 ____
     \/ 7 *\/ 40 
x2 = ------------
          7      
$$x_{2} = \frac{\sqrt[4]{40} \sqrt{7}}{7}$$
          ___ 4 ____ 
     -I*\/ 7 *\/ 40  
x3 = ----------------
            7        
$$x_{3} = - \frac{\sqrt[4]{40} \sqrt{7} i}{7}$$
         ___ 4 ____
     I*\/ 7 *\/ 40 
x4 = --------------
           7       
$$x_{4} = \frac{\sqrt[4]{40} \sqrt{7} i}{7}$$
x4 = 40^(1/4)*sqrt(7)*i/7
Suma y producto de raíces [src]
suma
    ___ 4 ____     ___ 4 ____       ___ 4 ____       ___ 4 ____
  \/ 7 *\/ 40    \/ 7 *\/ 40    I*\/ 7 *\/ 40    I*\/ 7 *\/ 40 
- ------------ + ------------ - -------------- + --------------
       7              7               7                7       
$$\left(\left(- \frac{\sqrt[4]{40} \sqrt{7}}{7} + \frac{\sqrt[4]{40} \sqrt{7}}{7}\right) - \frac{\sqrt[4]{40} \sqrt{7} i}{7}\right) + \frac{\sqrt[4]{40} \sqrt{7} i}{7}$$
=
0
$$0$$
producto
   ___ 4 ____    ___ 4 ____      ___ 4 ____      ___ 4 ____
-\/ 7 *\/ 40   \/ 7 *\/ 40  -I*\/ 7 *\/ 40   I*\/ 7 *\/ 40 
--------------*------------*----------------*--------------
      7             7              7               7       
$$- \frac{\sqrt[4]{40} \sqrt{7}}{7} \frac{\sqrt[4]{40} \sqrt{7}}{7} \left(- \frac{\sqrt[4]{40} \sqrt{7} i}{7}\right) \frac{\sqrt[4]{40} \sqrt{7} i}{7}$$
=
-40 
----
 49 
$$- \frac{40}{49}$$
-40/49
Respuesta numérica [src]
x1 = 0.950530327188592
x2 = 0.950530327188592*i
x3 = -0.950530327188592*i
x4 = -0.950530327188592
x4 = -0.950530327188592