Sr Examen

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xxx+12*6-24-9*4+72=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*x + 72 - 24 - 36 + 72 = 0
$$\left(\left(\left(x x x + 72\right) - 24\right) - 36\right) + 72 = 0$$
Solución detallada
Tenemos la ecuación
$$\left(\left(\left(x x x + 72\right) - 24\right) - 36\right) + 72 = 0$$
Ya que la potencia en la ecuación es igual a = 3 - no contiene número par en el numerador, entonces
la ecuación tendrá una raíz real.
Extraigamos la raíz de potencia 3 de las dos partes de la ecuación:
Obtenemos:
$$\sqrt[3]{x^{3}} = \sqrt[3]{-84}$$
o
$$x = \sqrt[3]{-84}$$
Abrimos los paréntesis en el miembro derecho de la ecuación
x = -84^1/3

Obtenemos la respuesta: x = (-84)^(1/3)

Las demás 2 raíces son complejas.
hacemos el cambio:
$$z = x$$
entonces la ecuación será así:
$$z^{3} = -84$$
Cualquier número complejo se puede presentar que:
$$z = r e^{i p}$$
sustituimos en la ecuación
$$r^{3} e^{3 i p} = -84$$
donde
$$r = \sqrt[3]{84}$$
- módulo del número complejo
Sustituyamos r:
$$e^{3 i p} = -1$$
Usando la fórmula de Euler hallemos las raíces para p
$$i \sin{\left(3 p \right)} + \cos{\left(3 p \right)} = -1$$
es decir
$$\cos{\left(3 p \right)} = -1$$
y
$$\sin{\left(3 p \right)} = 0$$
entonces
$$p = \frac{2 \pi N}{3} + \frac{\pi}{3}$$
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:
$$z_{1} = - \sqrt[3]{84}$$
$$z_{2} = \frac{\sqrt[3]{84}}{2} - \frac{\sqrt[3]{28} \cdot 3^{\frac{5}{6}} i}{2}$$
$$z_{3} = \frac{\sqrt[3]{84}}{2} + \frac{\sqrt[3]{28} \cdot 3^{\frac{5}{6}} i}{2}$$
hacemos cambio inverso
$$z = x$$
$$x = z$$

Entonces la respuesta definitiva es:
$$x_{1} = - \sqrt[3]{84}$$
$$x_{2} = \frac{\sqrt[3]{84}}{2} - \frac{\sqrt[3]{28} \cdot 3^{\frac{5}{6}} i}{2}$$
$$x_{3} = \frac{\sqrt[3]{84}}{2} + \frac{\sqrt[3]{28} \cdot 3^{\frac{5}{6}} i}{2}$$
Teorema de Cardano-Vieta
es ecuación cúbica reducida
$$p x^{2} + q x + v + x^{3} = 0$$
donde
$$p = \frac{b}{a}$$
$$p = 0$$
$$q = \frac{c}{a}$$
$$q = 0$$
$$v = \frac{d}{a}$$
$$v = 84$$
Fórmulas de Cardano-Vieta
$$x_{1} + x_{2} + x_{3} = - p$$
$$x_{1} x_{2} + x_{1} x_{3} + x_{2} x_{3} = q$$
$$x_{1} x_{2} x_{3} = v$$
$$x_{1} + x_{2} + x_{3} = 0$$
$$x_{1} x_{2} + x_{1} x_{3} + x_{2} x_{3} = 0$$
$$x_{1} x_{2} x_{3} = 84$$
Suma y producto de raíces [src]
suma
           3 ____      5/6 3 ____   3 ____      5/6 3 ____
  3 ____   \/ 84    I*3   *\/ 28    \/ 84    I*3   *\/ 28 
- \/ 84  + ------ - ------------- + ------ + -------------
             2            2           2            2      
$$\left(- \sqrt[3]{84} + \left(\frac{\sqrt[3]{84}}{2} - \frac{\sqrt[3]{28} \cdot 3^{\frac{5}{6}} i}{2}\right)\right) + \left(\frac{\sqrt[3]{84}}{2} + \frac{\sqrt[3]{28} \cdot 3^{\frac{5}{6}} i}{2}\right)$$
=
0
$$0$$
producto
        /3 ____      5/6 3 ____\ /3 ____      5/6 3 ____\
 3 ____ |\/ 84    I*3   *\/ 28 | |\/ 84    I*3   *\/ 28 |
-\/ 84 *|------ - -------------|*|------ + -------------|
        \  2            2      / \  2            2      /
$$- \sqrt[3]{84} \left(\frac{\sqrt[3]{84}}{2} - \frac{\sqrt[3]{28} \cdot 3^{\frac{5}{6}} i}{2}\right) \left(\frac{\sqrt[3]{84}}{2} + \frac{\sqrt[3]{28} \cdot 3^{\frac{5}{6}} i}{2}\right)$$
=
-84
$$-84$$
-84
Respuesta rápida [src]
      3 ____
x1 = -\/ 84 
$$x_{1} = - \sqrt[3]{84}$$
     3 ____      5/6 3 ____
     \/ 84    I*3   *\/ 28 
x2 = ------ - -------------
       2            2      
$$x_{2} = \frac{\sqrt[3]{84}}{2} - \frac{\sqrt[3]{28} \cdot 3^{\frac{5}{6}} i}{2}$$
     3 ____      5/6 3 ____
     \/ 84    I*3   *\/ 28 
x3 = ------ + -------------
       2            2      
$$x_{3} = \frac{\sqrt[3]{84}}{2} + \frac{\sqrt[3]{28} \cdot 3^{\frac{5}{6}} i}{2}$$
x3 = 84^(1/3)/2 + 28^(1/3)*3^(5/6)*i/2
Respuesta numérica [src]
x1 = -4.37951913988789
x2 = 2.18975956994394 - 3.79277483150309*i
x3 = 2.18975956994394 + 3.79277483150309*i
x3 = 2.18975956994394 + 3.79277483150309*i