Sr Examen

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x^6=3

x^6=3 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]
 6    
x  = 3
x6=3x^{6} = 3
Solución detallada
Tenemos la ecuación
x6=3x^{6} = 3
Ya que la potencia en la ecuación es igual a = 6 - contiene un número par 6 en el numerador, entonces
la ecuación tendrá dos raíces reales.
Extraigamos la raíz de potencia 6 de las dos partes de la ecuación:
Obtenemos:
x66=36\sqrt[6]{x^{6}} = \sqrt[6]{3}
x66=(1)36\sqrt[6]{x^{6}} = \left(-1\right) \sqrt[6]{3}
o
x=36x = \sqrt[6]{3}
x=36x = - \sqrt[6]{3}
Abrimos los paréntesis en el miembro derecho de la ecuación
x = 3^1/6

Obtenemos la respuesta: x = 3^(1/6)
Abrimos los paréntesis en el miembro derecho de la ecuación
x = -3^1/6

Obtenemos la respuesta: x = -3^(1/6)
o
x1=36x_{1} = - \sqrt[6]{3}
x2=36x_{2} = \sqrt[6]{3}

Las demás 4 raíces son complejas.
hacemos el cambio:
z=xz = x
entonces la ecuación será así:
z6=3z^{6} = 3
Cualquier número complejo se puede presentar que:
z=reipz = r e^{i p}
sustituimos en la ecuación
r6e6ip=3r^{6} e^{6 i p} = 3
donde
r=36r = \sqrt[6]{3}
- módulo del número complejo
Sustituyamos r:
e6ip=1e^{6 i p} = 1
Usando la fórmula de Euler hallemos las raíces para p
isin(6p)+cos(6p)=1i \sin{\left(6 p \right)} + \cos{\left(6 p \right)} = 1
es decir
cos(6p)=1\cos{\left(6 p \right)} = 1
y
sin(6p)=0\sin{\left(6 p \right)} = 0
entonces
p=πN3p = \frac{\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=36z_{1} = - \sqrt[6]{3}
z2=36z_{2} = \sqrt[6]{3}
z3=362323i2z_{3} = - \frac{\sqrt[6]{3}}{2} - \frac{3^{\frac{2}{3}} i}{2}
z4=362+323i2z_{4} = - \frac{\sqrt[6]{3}}{2} + \frac{3^{\frac{2}{3}} i}{2}
z5=362323i2z_{5} = \frac{\sqrt[6]{3}}{2} - \frac{3^{\frac{2}{3}} i}{2}
z6=362+323i2z_{6} = \frac{\sqrt[6]{3}}{2} + \frac{3^{\frac{2}{3}} i}{2}
hacemos cambio inverso
z=xz = x
x=zx = z

Entonces la respuesta definitiva es:
x1=36x_{1} = - \sqrt[6]{3}
x2=36x_{2} = \sqrt[6]{3}
x3=362323i2x_{3} = - \frac{\sqrt[6]{3}}{2} - \frac{3^{\frac{2}{3}} i}{2}
x4=362+323i2x_{4} = - \frac{\sqrt[6]{3}}{2} + \frac{3^{\frac{2}{3}} i}{2}
x5=362323i2x_{5} = \frac{\sqrt[6]{3}}{2} - \frac{3^{\frac{2}{3}} i}{2}
x6=362+323i2x_{6} = \frac{\sqrt[6]{3}}{2} + \frac{3^{\frac{2}{3}} i}{2}
Gráfica
05-15-10-5101504000000
Respuesta rápida [src]
      6 ___
x1 = -\/ 3 
x1=36x_{1} = - \sqrt[6]{3}
     6 ___
x2 = \/ 3 
x2=36x_{2} = \sqrt[6]{3}
       6 ___      2/3
       \/ 3    I*3   
x3 = - ----- - ------
         2       2   
x3=362323i2x_{3} = - \frac{\sqrt[6]{3}}{2} - \frac{3^{\frac{2}{3}} i}{2}
       6 ___      2/3
       \/ 3    I*3   
x4 = - ----- + ------
         2       2   
x4=362+323i2x_{4} = - \frac{\sqrt[6]{3}}{2} + \frac{3^{\frac{2}{3}} i}{2}
     6 ___      2/3
     \/ 3    I*3   
x5 = ----- - ------
       2       2   
x5=362323i2x_{5} = \frac{\sqrt[6]{3}}{2} - \frac{3^{\frac{2}{3}} i}{2}
     6 ___      2/3
     \/ 3    I*3   
x6 = ----- + ------
       2       2   
x6=362+323i2x_{6} = \frac{\sqrt[6]{3}}{2} + \frac{3^{\frac{2}{3}} i}{2}
x6 = 3^(1/6)/2 + 3^(2/3)*i/2
Suma y producto de raíces [src]
suma
                    6 ___      2/3     6 ___      2/3   6 ___      2/3   6 ___      2/3
  6 ___   6 ___     \/ 3    I*3        \/ 3    I*3      \/ 3    I*3      \/ 3    I*3   
- \/ 3  + \/ 3  + - ----- - ------ + - ----- + ------ + ----- - ------ + ----- + ------
                      2       2          2       2        2       2        2       2   
((362323i2)+(((36+36)+(362323i2))+(362+323i2)))+(362+323i2)\left(\left(\frac{\sqrt[6]{3}}{2} - \frac{3^{\frac{2}{3}} i}{2}\right) + \left(\left(\left(- \sqrt[6]{3} + \sqrt[6]{3}\right) + \left(- \frac{\sqrt[6]{3}}{2} - \frac{3^{\frac{2}{3}} i}{2}\right)\right) + \left(- \frac{\sqrt[6]{3}}{2} + \frac{3^{\frac{2}{3}} i}{2}\right)\right)\right) + \left(\frac{\sqrt[6]{3}}{2} + \frac{3^{\frac{2}{3}} i}{2}\right)
=
0
00
producto
             /  6 ___      2/3\ /  6 ___      2/3\ /6 ___      2/3\ /6 ___      2/3\
 6 ___ 6 ___ |  \/ 3    I*3   | |  \/ 3    I*3   | |\/ 3    I*3   | |\/ 3    I*3   |
-\/ 3 *\/ 3 *|- ----- - ------|*|- ----- + ------|*|----- - ------|*|----- + ------|
             \    2       2   / \    2       2   / \  2       2   / \  2       2   /
3636(362323i2)(362+323i2)(362323i2)(362+323i2)- \sqrt[6]{3} \sqrt[6]{3} \left(- \frac{\sqrt[6]{3}}{2} - \frac{3^{\frac{2}{3}} i}{2}\right) \left(- \frac{\sqrt[6]{3}}{2} + \frac{3^{\frac{2}{3}} i}{2}\right) \left(\frac{\sqrt[6]{3}}{2} - \frac{3^{\frac{2}{3}} i}{2}\right) \left(\frac{\sqrt[6]{3}}{2} + \frac{3^{\frac{2}{3}} i}{2}\right)
=
-3
3-3
-3
Respuesta numérica [src]
x1 = -0.600468477588001 + 1.04004191152595*i
x2 = 0.600468477588001 - 1.04004191152595*i
x3 = 1.200936955176
x4 = 0.600468477588001 + 1.04004191152595*i
x5 = -1.200936955176
x6 = -0.600468477588001 - 1.04004191152595*i
x6 = -0.600468477588001 - 1.04004191152595*i
Gráfico
x^6=3 la ecuación