Álgebra lineal Ejemplos

أوجد Cube جذر للعدد المركب -4-4i
-4-4i44i
Paso 1
Calcula la distancia desde (a,b)(a,b) hasta el origen mediante la fórmula r=a2+b2r=a2+b2.
r=(-4)2+(-4)2r=(4)2+(4)2
Paso 2
Simplifica (-4)2+(-4)2(4)2+(4)2.
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Paso 2.1
Eleva -44 a la potencia de 22.
r=16+(-4)2r=16+(4)2
Paso 2.2
Eleva -44 a la potencia de 22.
r=16+16r=16+16
Paso 2.3
Suma 1616 y 1616.
r=32r=32
Paso 2.4
Reescribe 3232 como 422422.
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Paso 2.4.1
Factoriza 1616 de 3232.
r=16(2)r=16(2)
Paso 2.4.2
Reescribe 1616 como 4242.
r=422r=422
r=422r=422
Paso 2.5
Retira los términos de abajo del radical.
r=42r=42
r=42r=42
Paso 3
Calcula el ángulo de referencia θ̂=arctan(|ba|)θˆ=arctan(ba).
θ̂=arctan(|-4-4|)θˆ=arctan(44)
Paso 4
Simplifica arctan(|-4-4|)arctan(44).
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Paso 4.1
Divide -44 por -44.
θ̂=arctan(|1|)θˆ=arctan(|1|)
Paso 4.2
El valor absoluto es la distancia entre un número y cero. La distancia entre 00 y 11 es 11.
θ̂=arctan(1)θˆ=arctan(1)
Paso 4.3
El valor exacto de arctan(1)arctan(1) es π4π4.
θ̂=π4θˆ=π4
θ̂=π4θˆ=π4
Paso 5
El punto se ubica en el tercer cuadrante porque tanto xx como yy son negativas. Los cuadrantes están etiquetados en sentido contrario a las agujas del reloj, con inicio en la esquina superior derecha.
Cuadrante 33
Paso 6
(a,b)(a,b) está en el tercer cuadrante. θ=π+θ̂θ=π+θˆ
θ=π+π4θ=π+π4
Paso 7
Simplifica θθ.
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Paso 7.1
Para escribir ππ como una fracción con un denominador común, multiplica por 4444.
π44+π4π44+π4
Paso 7.2
Combina fracciones.
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Paso 7.2.1
Combina ππ y 4444.
π44+π4π44+π4
Paso 7.2.2
Combina los numeradores sobre el denominador común.
π4+π4π4+π4
π4+π4π4+π4
Paso 7.3
Simplifica el numerador.
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Paso 7.3.1
Mueve 44 a la izquierda de ππ.
4π+π44π+π4
Paso 7.3.2
Suma 4π4π y ππ.
5π45π4
5π45π4
5π45π4
Paso 8
Usa la fórmula para obtener las raíces del número complejo.
(a+bi)1n=r1ncis(θ+2πkn)(a+bi)1n=r1ncis(θ+2πkn), k=0,1,,n-1k=0,1,,n1
Paso 9
Sustituye rr, nn y θθ en la fórmula.
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Paso 9.1
Para escribir ππ como una fracción con un denominador común, multiplica por 4444.
(42)13cisπ44+π4+2πk3(42)13cisπ44+π4+2πk3
Paso 9.2
Combina ππ y 4444.
(42)13cisπ44+π4+2πk3(42)13cisπ44+π4+2πk3
Paso 9.3
Combina los numeradores sobre el denominador común.
(42)13cisπ4+π4+2πk3(42)13cisπ4+π4+2πk3
Paso 9.4
Suma π4π4 y π.
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Paso 9.4.1
Reordena π y 4.
(42)13cis4π+π4+2πk3
Paso 9.4.2
Suma 4π y π.
(42)13cis5π4+2πk3
(42)13cis5π4+2πk3
Paso 9.5
Combina (42)13 y 5π4+2πk3.
cis(42)13(5π4+2πk)3
Paso 9.6
Combina c y (42)13(5π4+2πk)3.
isc((42)13(5π4+2πk))3
Paso 9.7
Combina i y c((42)13(5π4+2πk))3.
si(c((42)13(5π4+2πk)))3
Paso 9.8
Combina s y i(c((42)13(5π4+2πk)))3.
s(i(c((42)13(5π4+2πk))))3
Paso 9.9
Elimina los paréntesis.
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Paso 9.9.1
Elimina los paréntesis.
s(i(c(42)13(5π4+2πk)))3
Paso 9.9.2
Elimina los paréntesis.
s(i(c(42)13)(5π4+2πk))3
Paso 9.9.3
Elimina los paréntesis.
s(ic(42)13(5π4+2πk))3
Paso 9.9.4
Elimina los paréntesis.
s(ic(42)13)(5π4+2πk)3
Paso 9.9.5
Elimina los paréntesis.
s(ic)(42)13(5π4+2πk)3
Paso 9.9.6
Elimina los paréntesis.
sic(42)13(5π4+2πk)3
sic(42)13(5π4+2πk)3
sic(42)13(5π4+2πk)3
Paso 10
Sustituye k=0 en la fórmula y simplifica.
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Paso 10.1
Aplica la regla del producto a 42.
k=0:413213cis((π+π4)+2π(0)3)
Paso 10.2
Para escribir π como una fracción con un denominador común, multiplica por 44.
k=0:413213cis(π44+π4+2π(0)3)
Paso 10.3
Combina π y 44.
k=0:413213cis(π44+π4+2π(0)3)
Paso 10.4
Combina los numeradores sobre el denominador común.
k=0:413213cis(π4+π4+2π(0)3)
Paso 10.5
Simplifica el numerador.
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Paso 10.5.1
Mueve 4 a la izquierda de π.
k=0:413213cis(4π+π4+2π(0)3)
Paso 10.5.2
Suma 4π y π.
k=0:413213cis(5π4+2π(0)3)
k=0:413213cis(5π4+2π(0)3)
Paso 10.6
Multiplica 2π(0).
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Paso 10.6.1
Multiplica 0 por 2.
k=0:413213cis(5π4+0π3)
Paso 10.6.2
Multiplica 0 por π.
k=0:413213cis(5π4+03)
k=0:413213cis(5π4+03)
Paso 10.7
Suma 5π4 y 0.
k=0:413213cis(5π43)
Paso 10.8
Multiplica el numerador por la recíproca del denominador.
k=0:413213cis(5π413)
Paso 10.9
Multiplica 5π413.
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Paso 10.9.1
Multiplica 5π4 por 13.
k=0:413213cis(5π43)
Paso 10.9.2
Multiplica 4 por 3.
k=0:413213cis(5π12)
k=0:413213cis(5π12)
k=0:413213cis(5π12)
Paso 11
Sustituye k=1 en la fórmula y simplifica.
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Paso 11.1
Aplica la regla del producto a 42.
k=1:413213cis((π+π4)+2π(1)3)
Paso 11.2
Para escribir π como una fracción con un denominador común, multiplica por 44.
k=1:413213cis(π44+π4+2π(1)3)
Paso 11.3
Combina π y 44.
k=1:413213cis(π44+π4+2π(1)3)
Paso 11.4
Combina los numeradores sobre el denominador común.
k=1:413213cis(π4+π4+2π(1)3)
Paso 11.5
Simplifica el numerador.
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Paso 11.5.1
Mueve 4 a la izquierda de π.
k=1:413213cis(4π+π4+2π(1)3)
Paso 11.5.2
Suma 4π y π.
k=1:413213cis(5π4+2π(1)3)
k=1:413213cis(5π4+2π(1)3)
Paso 11.6
Multiplica 2 por 1.
k=1:413213cis(5π4+2π3)
Paso 11.7
Para escribir 2π como una fracción con un denominador común, multiplica por 44.
k=1:413213cis(5π4+2π443)
Paso 11.8
Combina 2π y 44.
k=1:413213cis(5π4+2π443)
Paso 11.9
Combina los numeradores sobre el denominador común.
k=1:413213cis(5π+2π443)
Paso 11.10
Simplifica el numerador.
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Paso 11.10.1
Multiplica 4 por 2.
k=1:413213cis(5π+8π43)
Paso 11.10.2
Suma 5π y 8π.
k=1:413213cis(13π43)
k=1:413213cis(13π43)
Paso 11.11
Multiplica el numerador por la recíproca del denominador.
k=1:413213cis(13π413)
Paso 11.12
Multiplica 13π413.
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Paso 11.12.1
Multiplica 13π4 por 13.
k=1:413213cis(13π43)
Paso 11.12.2
Multiplica 4 por 3.
k=1:413213cis(13π12)
k=1:413213cis(13π12)
k=1:413213cis(13π12)
Paso 12
Sustituye k=2 en la fórmula y simplifica.
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Paso 12.1
Aplica la regla del producto a 42.
k=2:413213cis((π+π4)+2π(2)3)
Paso 12.2
Para escribir π como una fracción con un denominador común, multiplica por 44.
k=2:413213cis(π44+π4+2π(2)3)
Paso 12.3
Combina π y 44.
k=2:413213cis(π44+π4+2π(2)3)
Paso 12.4
Combina los numeradores sobre el denominador común.
k=2:413213cis(π4+π4+2π(2)3)
Paso 12.5
Simplifica el numerador.
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Paso 12.5.1
Mueve 4 a la izquierda de π.
k=2:413213cis(4π+π4+2π(2)3)
Paso 12.5.2
Suma 4π y π.
k=2:413213cis(5π4+2π(2)3)
k=2:413213cis(5π4+2π(2)3)
Paso 12.6
Multiplica 2 por 2.
k=2:413213cis(5π4+4π3)
Paso 12.7
Para escribir 4π como una fracción con un denominador común, multiplica por 44.
k=2:413213cis(5π4+4π443)
Paso 12.8
Combina 4π y 44.
k=2:413213cis(5π4+4π443)
Paso 12.9
Combina los numeradores sobre el denominador común.
k=2:413213cis(5π+4π443)
Paso 12.10
Simplifica el numerador.
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Paso 12.10.1
Multiplica 4 por 4.
k=2:413213cis(5π+16π43)
Paso 12.10.2
Suma 5π y 16π.
k=2:413213cis(21π43)
k=2:413213cis(21π43)
Paso 12.11
Multiplica el numerador por la recíproca del denominador.
k=2:413213cis(21π413)
Paso 12.12
Cancela el factor común de 3.
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Paso 12.12.1
Factoriza 3 de 21π.
k=2:413213cis(3(7π)413)
Paso 12.12.2
Cancela el factor común.
k=2:413213cis(3(7π)413)
Paso 12.12.3
Reescribe la expresión.
k=2:413213cis(7π4)
k=2:413213cis(7π4)
k=2:413213cis(7π4)
Paso 13
Enumera las soluciones.
k=0:413213cis(5π12)
k=1:413213cis(13π12)
k=2:413213cis(7π4)
 [x2  12  π  xdx ]