Sr Examen

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x=-0.5x^4 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]
      4 
    -x  
x = ----
     2  
x=x42x = - \frac{x^{4}}{2}
Solución detallada
Tenemos la ecuación
x=x42x = - \frac{x^{4}}{2}
Evidentemente:
x0 = 0

luego,
cambiamos
1x3=12\frac{1}{x^{3}} = - \frac{1}{2}
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:
11x33=1123\frac{1}{\sqrt[3]{\frac{1}{x^{3}}}} = \frac{1}{\sqrt[3]{- \frac{1}{2}}}
o
x=(1)2323x = - \left(-1\right)^{\frac{2}{3}} \sqrt[3]{2}
Abrimos los paréntesis en el miembro derecho de la ecuación
x = 1^2/3*2^1/3

Obtenemos la respuesta: x = -(-1)^(2/3)*2^(1/3)

Las demás 2 raíces son complejas.
hacemos el cambio:
z=xz = x
entonces la ecuación será así:
1z3=12\frac{1}{z^{3}} = - \frac{1}{2}
Cualquier número complejo se puede presentar que:
z=reipz = r e^{i p}
sustituimos en la ecuación
e3ipr3=12\frac{e^{- 3 i p}}{r^{3}} = - \frac{1}{2}
donde
r=23r = \sqrt[3]{2}
- módulo del número complejo
Sustituyamos r:
e3ip=1e^{- 3 i p} = -1
Usando la fórmula de Euler hallemos las raíces para p
isin(3p)+cos(3p)=1- i \sin{\left(3 p \right)} + \cos{\left(3 p \right)} = -1
es decir
cos(3p)=1\cos{\left(3 p \right)} = -1
y
sin(3p)=0- \sin{\left(3 p \right)} = 0
entonces
p=2πN3π3p = - \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:
z1=23z_{1} = - \sqrt[3]{2}
z2=232233i2z_{2} = \frac{\sqrt[3]{2}}{2} - \frac{\sqrt[3]{2} \sqrt{3} i}{2}
z3=232+233i2z_{3} = \frac{\sqrt[3]{2}}{2} + \frac{\sqrt[3]{2} \sqrt{3} i}{2}
hacemos cambio inverso
z=xz = x
x=zx = z

Entonces la respuesta definitiva es:
x0 = 0

x1=23x_{1} = - \sqrt[3]{2}
x2=232233i2x_{2} = \frac{\sqrt[3]{2}}{2} - \frac{\sqrt[3]{2} \sqrt{3} i}{2}
x3=232+233i2x_{3} = \frac{\sqrt[3]{2}}{2} + \frac{\sqrt[3]{2} \sqrt{3} i}{2}
Gráfica
02468-10-8-6-4-210-1000010000
Respuesta rápida [src]
x1 = 0
x1=0x_{1} = 0
      3 ___
x2 = -\/ 2 
x2=23x_{2} = - \sqrt[3]{2}
     3 ___     3 ___   ___
     \/ 2    I*\/ 2 *\/ 3 
x3 = ----- - -------------
       2           2      
x3=232233i2x_{3} = \frac{\sqrt[3]{2}}{2} - \frac{\sqrt[3]{2} \sqrt{3} i}{2}
     3 ___     3 ___   ___
     \/ 2    I*\/ 2 *\/ 3 
x4 = ----- + -------------
       2           2      
x4=232+233i2x_{4} = \frac{\sqrt[3]{2}}{2} + \frac{\sqrt[3]{2} \sqrt{3} i}{2}
x4 = 2^(1/3)/2 + 2^(1/3)*sqrt(3)*i/2
Suma y producto de raíces [src]
suma
          3 ___     3 ___   ___   3 ___     3 ___   ___
  3 ___   \/ 2    I*\/ 2 *\/ 3    \/ 2    I*\/ 2 *\/ 3 
- \/ 2  + ----- - ------------- + ----- + -------------
            2           2           2           2      
(23+(232233i2))+(232+233i2)\left(- \sqrt[3]{2} + \left(\frac{\sqrt[3]{2}}{2} - \frac{\sqrt[3]{2} \sqrt{3} i}{2}\right)\right) + \left(\frac{\sqrt[3]{2}}{2} + \frac{\sqrt[3]{2} \sqrt{3} i}{2}\right)
=
0
00
producto
           /3 ___     3 ___   ___\ /3 ___     3 ___   ___\
  / 3 ___\ |\/ 2    I*\/ 2 *\/ 3 | |\/ 2    I*\/ 2 *\/ 3 |
0*\-\/ 2 /*|----- - -------------|*|----- + -------------|
           \  2           2      / \  2           2      /
0(23)(232233i2)(232+233i2)0 \left(- \sqrt[3]{2}\right) \left(\frac{\sqrt[3]{2}}{2} - \frac{\sqrt[3]{2} \sqrt{3} i}{2}\right) \left(\frac{\sqrt[3]{2}}{2} + \frac{\sqrt[3]{2} \sqrt{3} i}{2}\right)
=
0
00
0
Respuesta numérica [src]
x1 = 0.0
x2 = -1.25992104989487
x3 = 0.629960524947437 - 1.09112363597172*i
x4 = 0.629960524947437 + 1.09112363597172*i
x4 = 0.629960524947437 + 1.09112363597172*i