На странице представлен фрагмент

Реши любую задачу с помощью нейросети.

Дано

$$z^{4} + 4 = 0$$
Подробное решение
Дано уравнение
$$z^{4} + 4 = 0$$
Т.к. степень в ур-нии равна = 4 и свободный член = -4 < 0,
зн. действительных решений у соотв. ур-ния не существует

Остальные 4 корня(ей) являются комплексными.
сделаем замену:
$$w = z$$
тогда ур-ние будет таким:
$$w^{4} = -4$$
Любое комплексное число можно представить так:
$$w = r e^{i p}$$
подставляем в уравнение
$$r^{4} e^{4 i p} = -4$$
где
$$r = sqrt{2}$$
– модуль комплексного числа
Подставляем r:
$$e^{4 i p} = -1$$
Используя формулу Эйлера, найдём корни для p
$$i sin{left (4 p right )} + cos{left (4 p right )} = -1$$
значит
$$cos{left (4 p right )} = -1$$
и
$$sin{left (4 p right )} = 0$$
тогда
$$p = frac{pi N}{2} + frac{pi}{4}$$
где N=0,1,2,3,…
Перебирая значения N и подставив p в формулу для w
Значит, решением будет для w:
$$w_{1} = -1 – i$$
$$w_{2} = -1 + i$$
$$w_{3} = 1 – i$$
$$w_{4} = 1 + i$$
делаем обратную замену
$$w = z$$
$$z = w$$

Тогда, окончательный ответ:
$$z_{1} = -1 – i$$
$$z_{2} = -1 + i$$
$$z_{3} = 1 – i$$
$$z_{4} = 1 + i$$

Ответ

Данное ур-ние не имеет решений

Численный ответ

z1 = 1.0 + 1.0*i

z2 = -1.0 + 1.0*i

z3 = -1.0 – 1.0*i

z4 = 1.0 – 1.0*i

   
5.0
user573277
Богатый опыт в области подготовки аналитических докладов, презентаций, написания научных статей, решения бизнес-кейсов. В частности, я являюсь призером и лауреатом различных конференций, автором ряда статей в журналах из списков ВАК и РИНЦ.