Sr Examen

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(x+3)^3=27 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]
       3     
(x + 3)  = 27
$$\left(x + 3\right)^{3} = 27$$
Solución detallada
Tenemos la ecuación
$$\left(x + 3\right)^{3} = 27$$
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:
$$\sqrt[3]{\left(x + 3\right)^{3}} = \sqrt[3]{27}$$
o
$$x + 3 = 3$$
Transportamos los términos libres (sin x)
del miembro izquierdo al derecho, obtenemos:
$$x = 0$$
Obtenemos la respuesta: x = 0

Las demás 2 raíces son complejas.
hacemos el cambio:
$$z = x + 3$$
entonces la ecuación será así:
$$z^{3} = 27$$
Cualquier número complejo se puede presentar que:
$$z = r e^{i p}$$
sustituimos en la ecuación
$$r^{3} e^{3 i p} = 27$$
donde
$$r = 3$$
- 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
$$p = \frac{2 \pi N}{3}$$
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:
$$z_{1} = 3$$
$$z_{2} = - \frac{3}{2} - \frac{3 \sqrt{3} i}{2}$$
$$z_{3} = - \frac{3}{2} + \frac{3 \sqrt{3} i}{2}$$
hacemos cambio inverso
$$z = x + 3$$
$$x = z - 3$$

Entonces la respuesta definitiva es:
$$x_{1} = 0$$
$$x_{2} = - \frac{9}{2} - \frac{3 \sqrt{3} i}{2}$$
$$x_{3} = - \frac{9}{2} + \frac{3 \sqrt{3} i}{2}$$
Gráfica
Respuesta rápida [src]
x1 = 0
$$x_{1} = 0$$
                 ___
       9   3*I*\/ 3 
x2 = - - - ---------
       2       2    
$$x_{2} = - \frac{9}{2} - \frac{3 \sqrt{3} i}{2}$$
                 ___
       9   3*I*\/ 3 
x3 = - - + ---------
       2       2    
$$x_{3} = - \frac{9}{2} + \frac{3 \sqrt{3} i}{2}$$
x3 = -9/2 + 3*sqrt(3)*i/2
Suma y producto de raíces [src]
suma
            ___               ___
  9   3*I*\/ 3      9   3*I*\/ 3 
- - - --------- + - - + ---------
  2       2         2       2    
$$\left(- \frac{9}{2} - \frac{3 \sqrt{3} i}{2}\right) + \left(- \frac{9}{2} + \frac{3 \sqrt{3} i}{2}\right)$$
=
-9
$$-9$$
producto
  /            ___\ /            ___\
  |  9   3*I*\/ 3 | |  9   3*I*\/ 3 |
0*|- - - ---------|*|- - + ---------|
  \  2       2    / \  2       2    /
$$0 \left(- \frac{9}{2} - \frac{3 \sqrt{3} i}{2}\right) \left(- \frac{9}{2} + \frac{3 \sqrt{3} i}{2}\right)$$
=
0
$$0$$
0
Respuesta numérica [src]
x1 = 0.0
x2 = -4.5 + 2.59807621135332*i
x3 = -4.5 - 2.59807621135332*i
x3 = -4.5 - 2.59807621135332*i