Sr Examen

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z^6-i*(2+i)/(1-2*i)=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]
 6   I*(2 + I)    
z  - --------- = 0
      1 - 2*I     
$$z^{6} - \frac{i \left(2 + i\right)}{1 - 2 i} = 0$$
Solución detallada
Tenemos la ecuación
$$z^{6} - \frac{i \left(2 + i\right)}{1 - 2 i} = 0$$
Ya que la potencia en la ecuación es igual a = 6 y miembro libre = i*(1 + 2*i)*(2 + i)/5 < 0,
significa que la ecuación correspondiente no tiene soluciones reales

Las demás 6 raíces son complejas.
hacemos el cambio:
$$w = z$$
entonces la ecuación será así:
$$w^{6} = \frac{i \left(1 + 2 i\right) \left(2 + i\right)}{5}$$
Cualquier número complejo se puede presentar que:
$$w = r e^{i p}$$
sustituimos en la ecuación
$$r^{6} e^{6 i p} = \frac{i \left(1 + 2 i\right) \left(2 + i\right)}{5}$$
donde
$$r = 1$$
- módulo del número complejo
Sustituyamos r:
$$e^{6 i p} = \frac{i \left(1 + 2 i\right) \left(2 + i\right)}{5}$$
Usando la fórmula de Euler hallemos las raíces para p
$$i \sin{\left(6 p \right)} + \cos{\left(6 p \right)} = \frac{i \left(1 + 2 i\right) \left(2 + i\right)}{5}$$
es decir
$$\cos{\left(6 p \right)} = -1$$
y
$$\sin{\left(6 p \right)} = 0$$
entonces
$$p = \frac{\pi N}{3} + \frac{\pi}{6}$$
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:
$$w_{1} = - i$$
$$w_{2} = i$$
$$w_{3} = - \frac{\sqrt{3}}{2} - \frac{i}{2}$$
$$w_{4} = - \frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{i}{2}$$
$$w_{5} = \frac{\sqrt{3}}{2} - \frac{i}{2}$$
$$w_{6} = \frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{i}{2}$$
hacemos cambio inverso
$$w = z$$
$$z = w$$

Entonces la respuesta definitiva es:
$$z_{1} = - i$$
$$z_{2} = i$$
$$z_{3} = - \frac{\sqrt{3}}{2} - \frac{i}{2}$$
$$z_{4} = - \frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{i}{2}$$
$$z_{5} = \frac{\sqrt{3}}{2} - \frac{i}{2}$$
$$z_{6} = \frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{i}{2}$$
Gráfica
Suma y producto de raíces [src]
suma
                 ___         ___     ___             ___
           I   \/ 3    I   \/ 3    \/ 3    I   I   \/ 3 
-I + I + - - - ----- + - - ----- + ----- - - + - + -----
           2     2     2     2       2     2   2     2  
$$\left(\left(\frac{\sqrt{3}}{2} - \frac{i}{2}\right) + \left(\left(\left(- \frac{\sqrt{3}}{2} - \frac{i}{2}\right) + \left(- i + i\right)\right) + \left(- \frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{i}{2}\right)\right)\right) + \left(\frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{i}{2}\right)$$
=
0
$$0$$
producto
     /        ___\ /      ___\ /  ___    \ /      ___\
     |  I   \/ 3 | |I   \/ 3 | |\/ 3    I| |I   \/ 3 |
-I*I*|- - - -----|*|- - -----|*|----- - -|*|- + -----|
     \  2     2  / \2     2  / \  2     2/ \2     2  /
$$- i i \left(- \frac{\sqrt{3}}{2} - \frac{i}{2}\right) \left(- \frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{i}{2}\right) \left(\frac{\sqrt{3}}{2} - \frac{i}{2}\right) \left(\frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{i}{2}\right)$$
=
1
$$1$$
1
Respuesta rápida [src]
z1 = -I
$$z_{1} = - i$$
z2 = I
$$z_{2} = i$$
             ___
       I   \/ 3 
z3 = - - - -----
       2     2  
$$z_{3} = - \frac{\sqrt{3}}{2} - \frac{i}{2}$$
           ___
     I   \/ 3 
z4 = - - -----
     2     2  
$$z_{4} = - \frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{i}{2}$$
       ___    
     \/ 3    I
z5 = ----- - -
       2     2
$$z_{5} = \frac{\sqrt{3}}{2} - \frac{i}{2}$$
           ___
     I   \/ 3 
z6 = - + -----
     2     2  
$$z_{6} = \frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{i}{2}$$
z6 = sqrt(3)/2 + i/2
Respuesta numérica [src]
z1 = 0.866025403784439 + 0.5*i
z2 = -0.866025403784439 + 0.5*i
z3 = -0.866025403784439 - 0.5*i
z4 = 1.0*i
z5 = -1.0*i
z6 = 0.866025403784439 - 0.5*i
z6 = 0.866025403784439 - 0.5*i