Sr Examen

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x^6=5

x^6=5 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  = 5
$$x^{6} = 5$$
Solución detallada
Tenemos la ecuación
$$x^{6} = 5$$
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:
$$\sqrt[6]{x^{6}} = \sqrt[6]{5}$$
$$\sqrt[6]{x^{6}} = \left(-1\right) \sqrt[6]{5}$$
o
$$x = \sqrt[6]{5}$$
$$x = - \sqrt[6]{5}$$
Abrimos los paréntesis en el miembro derecho de la ecuación
x = 5^1/6

Obtenemos la respuesta: x = 5^(1/6)
Abrimos los paréntesis en el miembro derecho de la ecuación
x = -5^1/6

Obtenemos la respuesta: x = -5^(1/6)
o
$$x_{1} = - \sqrt[6]{5}$$
$$x_{2} = \sqrt[6]{5}$$

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

Entonces la respuesta definitiva es:
$$x_{1} = - \sqrt[6]{5}$$
$$x_{2} = \sqrt[6]{5}$$
$$x_{3} = - \frac{\sqrt[6]{5}}{2} - \frac{\sqrt{3} \sqrt[6]{5} i}{2}$$
$$x_{4} = - \frac{\sqrt[6]{5}}{2} + \frac{\sqrt{3} \sqrt[6]{5} i}{2}$$
$$x_{5} = \frac{\sqrt[6]{5}}{2} - \frac{\sqrt{3} \sqrt[6]{5} i}{2}$$
$$x_{6} = \frac{\sqrt[6]{5}}{2} + \frac{\sqrt{3} \sqrt[6]{5} i}{2}$$
Gráfica
Suma y producto de raíces [src]
suma
                    6 ___       ___ 6 ___     6 ___       ___ 6 ___   6 ___       ___ 6 ___   6 ___       ___ 6 ___
  6 ___   6 ___     \/ 5    I*\/ 3 *\/ 5      \/ 5    I*\/ 3 *\/ 5    \/ 5    I*\/ 3 *\/ 5    \/ 5    I*\/ 3 *\/ 5 
- \/ 5  + \/ 5  + - ----- - ------------- + - ----- + ------------- + ----- - ------------- + ----- + -------------
                      2           2             2           2           2           2           2           2      
$$\left(\left(\frac{\sqrt[6]{5}}{2} - \frac{\sqrt{3} \sqrt[6]{5} i}{2}\right) + \left(\left(\left(- \sqrt[6]{5} + \sqrt[6]{5}\right) + \left(- \frac{\sqrt[6]{5}}{2} - \frac{\sqrt{3} \sqrt[6]{5} i}{2}\right)\right) + \left(- \frac{\sqrt[6]{5}}{2} + \frac{\sqrt{3} \sqrt[6]{5} i}{2}\right)\right)\right) + \left(\frac{\sqrt[6]{5}}{2} + \frac{\sqrt{3} \sqrt[6]{5} i}{2}\right)$$
=
0
$$0$$
producto
             /  6 ___       ___ 6 ___\ /  6 ___       ___ 6 ___\ /6 ___       ___ 6 ___\ /6 ___       ___ 6 ___\
 6 ___ 6 ___ |  \/ 5    I*\/ 3 *\/ 5 | |  \/ 5    I*\/ 3 *\/ 5 | |\/ 5    I*\/ 3 *\/ 5 | |\/ 5    I*\/ 3 *\/ 5 |
-\/ 5 *\/ 5 *|- ----- - -------------|*|- ----- + -------------|*|----- - -------------|*|----- + -------------|
             \    2           2      / \    2           2      / \  2           2      / \  2           2      /
$$- \sqrt[6]{5} \sqrt[6]{5} \left(- \frac{\sqrt[6]{5}}{2} - \frac{\sqrt{3} \sqrt[6]{5} i}{2}\right) \left(- \frac{\sqrt[6]{5}}{2} + \frac{\sqrt{3} \sqrt[6]{5} i}{2}\right) \left(\frac{\sqrt[6]{5}}{2} - \frac{\sqrt{3} \sqrt[6]{5} i}{2}\right) \left(\frac{\sqrt[6]{5}}{2} + \frac{\sqrt{3} \sqrt[6]{5} i}{2}\right)$$
=
-5
$$-5$$
-5
Respuesta rápida [src]
      6 ___
x1 = -\/ 5 
$$x_{1} = - \sqrt[6]{5}$$
     6 ___
x2 = \/ 5 
$$x_{2} = \sqrt[6]{5}$$
       6 ___       ___ 6 ___
       \/ 5    I*\/ 3 *\/ 5 
x3 = - ----- - -------------
         2           2      
$$x_{3} = - \frac{\sqrt[6]{5}}{2} - \frac{\sqrt{3} \sqrt[6]{5} i}{2}$$
       6 ___       ___ 6 ___
       \/ 5    I*\/ 3 *\/ 5 
x4 = - ----- + -------------
         2           2      
$$x_{4} = - \frac{\sqrt[6]{5}}{2} + \frac{\sqrt{3} \sqrt[6]{5} i}{2}$$
     6 ___       ___ 6 ___
     \/ 5    I*\/ 3 *\/ 5 
x5 = ----- - -------------
       2           2      
$$x_{5} = \frac{\sqrt[6]{5}}{2} - \frac{\sqrt{3} \sqrt[6]{5} i}{2}$$
     6 ___       ___ 6 ___
     \/ 5    I*\/ 3 *\/ 5 
x6 = ----- + -------------
       2           2      
$$x_{6} = \frac{\sqrt[6]{5}}{2} + \frac{\sqrt{3} \sqrt[6]{5} i}{2}$$
x6 = 5^(1/6)/2 + sqrt(3)*5^(1/6)*i/2
Respuesta numérica [src]
x1 = 0.653830243005915 - 1.13246720041135*i
x2 = -0.653830243005915 - 1.13246720041135*i
x3 = -1.30766048601183
x4 = -0.653830243005915 + 1.13246720041135*i
x5 = 1.30766048601183
x6 = 0.653830243005915 + 1.13246720041135*i
x6 = 0.653830243005915 + 1.13246720041135*i
Gráfico
x^6=5 la ecuación