Sr Examen

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x^2+2/x=0

x^2+2/x=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]
 2   2    
x  + - = 0
     x    
$$x^{2} + \frac{2}{x} = 0$$
Solución detallada
Tenemos la ecuación
$$x^{2} + \frac{2}{x} = 0$$
cambiamos
$$x^{3} = -2$$
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:
$$\sqrt[3]{x^{3}} = \sqrt[3]{-2}$$
o
$$x = \sqrt[3]{-2}$$
Abrimos los paréntesis en el miembro derecho de la ecuación
x = -2^1/3

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

Las demás 2 raíces son complejas.
hacemos el cambio:
$$z = x$$
entonces la ecuación será así:
$$z^{3} = -2$$
Cualquier número complejo se puede presentar que:
$$z = r e^{i p}$$
sustituimos en la ecuación
$$r^{3} e^{3 i p} = -2$$
donde
$$r = \sqrt[3]{2}$$
- 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:
$$z_{1} = - \sqrt[3]{2}$$
$$z_{2} = \frac{\sqrt[3]{2}}{2} - \frac{\sqrt[3]{2} \sqrt{3} i}{2}$$
$$z_{3} = \frac{\sqrt[3]{2}}{2} + \frac{\sqrt[3]{2} \sqrt{3} i}{2}$$
hacemos cambio inverso
$$z = x$$
$$x = z$$

Entonces la respuesta definitiva es:
$$x_{1} = - \sqrt[3]{2}$$
$$x_{2} = \frac{\sqrt[3]{2}}{2} - \frac{\sqrt[3]{2} \sqrt{3} i}{2}$$
$$x_{3} = \frac{\sqrt[3]{2}}{2} + \frac{\sqrt[3]{2} \sqrt{3} i}{2}$$
Gráfica
Respuesta rápida [src]
      3 ___
x1 = -\/ 2 
$$x_{1} = - \sqrt[3]{2}$$
     3 ___     3 ___   ___
     \/ 2    I*\/ 2 *\/ 3 
x2 = ----- - -------------
       2           2      
$$x_{2} = \frac{\sqrt[3]{2}}{2} - \frac{\sqrt[3]{2} \sqrt{3} i}{2}$$
     3 ___     3 ___   ___
     \/ 2    I*\/ 2 *\/ 3 
x3 = ----- + -------------
       2           2      
$$x_{3} = \frac{\sqrt[3]{2}}{2} + \frac{\sqrt[3]{2} \sqrt{3} i}{2}$$
x3 = 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      
$$\left(- \sqrt[3]{2} + \left(\frac{\sqrt[3]{2}}{2} - \frac{\sqrt[3]{2} \sqrt{3} i}{2}\right)\right) + \left(\frac{\sqrt[3]{2}}{2} + \frac{\sqrt[3]{2} \sqrt{3} i}{2}\right)$$
=
0
$$0$$
producto
       /3 ___     3 ___   ___\ /3 ___     3 ___   ___\
 3 ___ |\/ 2    I*\/ 2 *\/ 3 | |\/ 2    I*\/ 2 *\/ 3 |
-\/ 2 *|----- - -------------|*|----- + -------------|
       \  2           2      / \  2           2      /
$$- \sqrt[3]{2} \left(\frac{\sqrt[3]{2}}{2} - \frac{\sqrt[3]{2} \sqrt{3} i}{2}\right) \left(\frac{\sqrt[3]{2}}{2} + \frac{\sqrt[3]{2} \sqrt{3} i}{2}\right)$$
=
-2
$$-2$$
-2
Respuesta numérica [src]
x1 = -1.25992104989487
x2 = 0.629960524947437 - 1.09112363597172*i
x3 = 0.629960524947437 + 1.09112363597172*i
x3 = 0.629960524947437 + 1.09112363597172*i
Gráfico
x^2+2/x=0 la ecuación