Sr Examen

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xsqrt(x)-2=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*\/ x  - 2 = 0
xx2=0\sqrt{x} x - 2 = 0
Solución detallada
Tenemos la ecuación
xx2=0\sqrt{x} x - 2 = 0
Ya que la potencia en la ecuación es igual a = 3/2 - no contiene número par en el numerador, entonces
la ecuación tendrá una raíz real.
Elevemos las dos partes de la ecuación a la potencia 2/3:
Obtenemos:
(x32)23=223\left(x^{\frac{3}{2}}\right)^{\frac{2}{3}} = 2^{\frac{2}{3}}
o
x=223x = 2^{\frac{2}{3}}
Abrimos los paréntesis en el miembro derecho de la ecuación
x = 2^2/3

Obtenemos la respuesta: x = 2^(2/3)

Las demás 2 raíces son complejas.
hacemos el cambio:
z=xz = x
entonces la ecuación será así:
z32=2z^{\frac{3}{2}} = 2
Cualquier número complejo se puede presentar que:
z=reipz = r e^{i p}
sustituimos en la ecuación
(reip)32=2\left(r e^{i p}\right)^{\frac{3}{2}} = 2
donde
r=223r = 2^{\frac{2}{3}}
- módulo del número complejo
Sustituyamos r:
e3ip2=1e^{\frac{3 i p}{2}} = 1
Usando la fórmula de Euler hallemos las raíces para p
isin(3p2)+cos(3p2)=1i \sin{\left(\frac{3 p}{2} \right)} + \cos{\left(\frac{3 p}{2} \right)} = 1
es decir
cos(3p2)=1\cos{\left(\frac{3 p}{2} \right)} = 1
y
sin(3p2)=0\sin{\left(\frac{3 p}{2} \right)} = 0
entonces
p=4πN3p = \frac{4 \pi N}{3}
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:
z1=223z_{1} = 2^{\frac{2}{3}}
z2=(232233i2)2z_{2} = \left(- \frac{\sqrt[3]{2}}{2} - \frac{\sqrt[3]{2} \sqrt{3} i}{2}\right)^{2}
z3=(232+233i2)2z_{3} = \left(- \frac{\sqrt[3]{2}}{2} + \frac{\sqrt[3]{2} \sqrt{3} i}{2}\right)^{2}
hacemos cambio inverso
z=xz = x
x=zx = z

Entonces la respuesta definitiva es:
x1=223x_{1} = 2^{\frac{2}{3}}
x2=(232233i2)2x_{2} = \left(- \frac{\sqrt[3]{2}}{2} - \frac{\sqrt[3]{2} \sqrt{3} i}{2}\right)^{2}
x3=(232+233i2)2x_{3} = \left(- \frac{\sqrt[3]{2}}{2} + \frac{\sqrt[3]{2} \sqrt{3} i}{2}\right)^{2}
Gráfica
-12.5-10.0-7.5-5.0-2.50.02.55.07.510.012.515.0-5050
Suma y producto de raíces [src]
suma
          2/3      2/3   ___      2/3      2/3   ___
 2/3     2      I*2   *\/ 3      2      I*2   *\/ 3 
2    + - ---- + ------------ + - ---- - ------------
          2          2            2          2      
(22322233i2)+(223+(2232+2233i2))\left(- \frac{2^{\frac{2}{3}}}{2} - \frac{2^{\frac{2}{3}} \sqrt{3} i}{2}\right) + \left(2^{\frac{2}{3}} + \left(- \frac{2^{\frac{2}{3}}}{2} + \frac{2^{\frac{2}{3}} \sqrt{3} i}{2}\right)\right)
=
0
00
producto
     /   2/3      2/3   ___\ /   2/3      2/3   ___\
 2/3 |  2      I*2   *\/ 3 | |  2      I*2   *\/ 3 |
2   *|- ---- + ------------|*|- ---- - ------------|
     \   2          2      / \   2          2      /
223(2232+2233i2)(22322233i2)2^{\frac{2}{3}} \left(- \frac{2^{\frac{2}{3}}}{2} + \frac{2^{\frac{2}{3}} \sqrt{3} i}{2}\right) \left(- \frac{2^{\frac{2}{3}}}{2} - \frac{2^{\frac{2}{3}} \sqrt{3} i}{2}\right)
=
4
44
4
Respuesta rápida [src]
      2/3
x1 = 2   
x1=223x_{1} = 2^{\frac{2}{3}}
        2/3      2/3   ___
       2      I*2   *\/ 3 
x2 = - ---- + ------------
        2          2      
x2=2232+2233i2x_{2} = - \frac{2^{\frac{2}{3}}}{2} + \frac{2^{\frac{2}{3}} \sqrt{3} i}{2}
        2/3      2/3   ___
       2      I*2   *\/ 3 
x3 = - ---- - ------------
        2          2      
x3=22322233i2x_{3} = - \frac{2^{\frac{2}{3}}}{2} - \frac{2^{\frac{2}{3}} \sqrt{3} i}{2}
x3 = -2^(2/3)/2 - 2^(2/3)*sqrt(3)*i/2
Respuesta numérica [src]
x1 = 1.5874010519682
x2 = -0.7937005259841 + 1.3747296369986*i
x3 = -0.7937005259841 - 1.3747296369986*i
x3 = -0.7937005259841 - 1.3747296369986*i