(z^4)+8-8*sqrt(3)*i=0 la ecuación
El profesor se sorprenderá mucho al ver tu solución correcta😉
Solución
Solución detallada
Tenemos la ecuación
$$\left(z^{4} + 8\right) - 8 \sqrt{3} i = 0$$
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:
$$z_{1} = -1 + \sqrt{3} i$$
$$z_{2} = 1 - \sqrt{3} i$$
$$z_{3} = - \sqrt{3} - i$$
$$z_{4} = \sqrt{3} + i$$
$$z_{1} = -1 + \sqrt{3} i$$
$$z_{2} = 1 - \sqrt{3} i$$
$$z_{3} = - \sqrt{3} - i$$
$$z_{4} = \sqrt{3} + i$$
Suma y producto de raíces
[src]
___ ___ ___ ___
-1 + I*\/ 3 + 1 - I*\/ 3 + -I - \/ 3 + I + \/ 3
$$\left(\left(- \sqrt{3} - i\right) + \left(\left(1 - \sqrt{3} i\right) + \left(-1 + \sqrt{3} i\right)\right)\right) + \left(\sqrt{3} + i\right)$$
$$0$$
/ ___\ / ___\ / ___\ / ___\
\-1 + I*\/ 3 /*\1 - I*\/ 3 /*\-I - \/ 3 /*\I + \/ 3 /
$$\left(-1 + \sqrt{3} i\right) \left(1 - \sqrt{3} i\right) \left(- \sqrt{3} - i\right) \left(\sqrt{3} + i\right)$$
$$8 - 8 \sqrt{3} i$$
z1 = -1.0 + 1.73205080756888*i
z2 = 1.73205080756888 + 1.0*i
z3 = 1.0 - 1.73205080756888*i
z4 = -1.73205080756888 - 1.0*i
z4 = -1.73205080756888 - 1.0*i