x^4+4=0 la ecuación
El profesor se sorprenderá mucho al ver tu solución correcta😉
Solución
Solución detallada
Tenemos la ecuación
$$x^{4} + 4 = 0$$
Ya que la potencia en la ecuación es igual a = 4 y miembro libre = -4 < 0,
significa que la ecuación correspondiente no tiene soluciones reales
Las demás 4 raíces son complejas.
hacemos el cambio:
$$z = x$$
entonces la ecuación será así:
$$z^{4} = -4$$
Cualquier número complejo se puede presentar que:
$$z = r e^{i p}$$
sustituimos en la ecuación
$$r^{4} e^{4 i p} = -4$$
donde
$$r = \sqrt{2}$$
- 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 z
Es decir, la solución será para z:
$$z_{1} = -1 - i$$
$$z_{2} = -1 + i$$
$$z_{3} = 1 - i$$
$$z_{4} = 1 + i$$
hacemos cambio inverso
$$z = x$$
$$x = z$$
Entonces la respuesta definitiva es:
$$x_{1} = -1 - i$$
$$x_{2} = -1 + i$$
$$x_{3} = 1 - i$$
$$x_{4} = 1 + i$$
$$x_{1} = -1 - i$$
$$x_{2} = -1 + i$$
$$x_{3} = 1 - i$$
$$x_{4} = 1 + i$$
Suma y producto de raíces
[src]
-1 - I + -1 + I + 1 - I + 1 + I
$$\left(\left(1 - i\right) + \left(\left(-1 - i\right) + \left(-1 + i\right)\right)\right) + \left(1 + i\right)$$
$$0$$
(-1 - I)*(-1 + I)*(1 - I)*(1 + I)
$$\left(-1 - i\right) \left(-1 + i\right) \left(1 - i\right) \left(1 + i\right)$$
$$4$$