代数 示例

求所有复数解 x^4=-2+2 3i 的平方根
x4=-2+23ix4=2+23i
解题步骤 1
代入 u 替换 x4
u4=-2+23i
解题步骤 2
这是复数的三角函数形式,其中 |z| 是模数,θ 是复平面上形成的夹角。
z=a+bi=|z|(cos(θ)+isin(θ))
解题步骤 3
复数的模是复平面上距离原点的距离。
z=a+bi 时,|z|=a2+b2
解题步骤 4
代入 a=-2b=23 的实际值。
|z|=(23)2+(-2)2
解题步骤 5
|z|
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解题步骤 5.1
化简表达式。
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解题步骤 5.1.1
23 运用乘积法则。
|z|=2232+(-2)2
解题步骤 5.1.2
2 进行 2 次方运算。
|z|=432+(-2)2
|z|=432+(-2)2
解题步骤 5.2
32 重写为 3
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解题步骤 5.2.1
使用 nax=axn,将3 重写成 312
|z|=4(312)2+(-2)2
解题步骤 5.2.2
运用幂法则并将指数相乘,(am)n=amn
|z|=43122+(-2)2
解题步骤 5.2.3
组合 122
|z|=4322+(-2)2
解题步骤 5.2.4
约去 2 的公因数。
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解题步骤 5.2.4.1
约去公因数。
|z|=4322+(-2)2
解题步骤 5.2.4.2
重写表达式。
|z|=43+(-2)2
|z|=43+(-2)2
解题步骤 5.2.5
计算指数。
|z|=43+(-2)2
|z|=43+(-2)2
解题步骤 5.3
化简表达式。
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解题步骤 5.3.1
4 乘以 3
|z|=12+(-2)2
解题步骤 5.3.2
-2 进行 2 次方运算。
|z|=12+4
解题步骤 5.3.3
124 相加。
|z|=16
解题步骤 5.3.4
16 重写为 42
|z|=42
解题步骤 5.3.5
假设各项均为正实数,从根式下提出各项。
|z|=4
|z|=4
|z|=4
解题步骤 6
复平面上点的角为复数部分除以实数部分的逆正切。
θ=arctan(23-2)
解题步骤 7
因为 23-2 的反正切得出位于第二象限的一个角,所以其角度为 2π3
θ=2π3
解题步骤 8
代入 θ=2π3|z|=4 的值。
4(cos(2π3)+isin(2π3))
解题步骤 9
使用三角函数替换等式的右边。
u4=4(cos(2π3)+isin(2π3))
解题步骤 10
使用棣莫弗定理求 u 方程。
r4(cos(4θ)+isin(4θ))=-2+23i=4(cos(2π3)+isin(2π3))
解题步骤 11
使三角形式的模数等于 r4,求 r 的值。
r4=4
解题步骤 12
求解 r 的方程。
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解题步骤 12.1
Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.
r=±44
解题步骤 12.2
化简 ±44
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解题步骤 12.2.1
4 重写为 22
r=±422
解题步骤 12.2.2
422 重写为 22
r=±22
解题步骤 12.2.3
假设各项均为正实数,从根式下提出各项。
r=±2
r=±2
解题步骤 12.3
完全解为同时包括解的正数和负数部分的结果。
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解题步骤 12.3.1
首先,利用 ± 的正值求第一个解。
r=2
解题步骤 12.3.2
下一步,使用 ± 的负值来求第二个解。
r=-2
解题步骤 12.3.3
完全解为同时包括解的正数和负数部分的结果。
r=2,-2
r=2,-2
r=2,-2
解题步骤 13
r 的近似值。
r=1.41421356
解题步骤 14
θ 的可能值。
cos(4θ)=cos(2π3+2πn)sin(4θ)=sin(2π3+2πn)
解题步骤 15
求使方程 4θ=2π3+2πn 成立的 θ 的所有可能取值。
4θ=2π3+2πn
解题步骤 16
求满足 r=0θ 的值。
4θ=2π3+2π(0)
解题步骤 17
求解 θ 的方程。
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解题步骤 17.1
化简。
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解题步骤 17.1.1
乘以 2π0
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解题步骤 17.1.1.1
0 乘以 2
4θ=2π3+0π
解题步骤 17.1.1.2
0 乘以 π
4θ=2π3+0
4θ=2π3+0
解题步骤 17.1.2
2π30 相加。
4θ=2π3
4θ=2π3
解题步骤 17.2
4θ=2π3 中的每一项除以 4 并化简。
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解题步骤 17.2.1
4θ=2π3 中的每一项都除以 4
4θ4=2π34
解题步骤 17.2.2
化简左边。
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解题步骤 17.2.2.1
约去 4 的公因数。
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解题步骤 17.2.2.1.1
约去公因数。
4θ4=2π34
解题步骤 17.2.2.1.2
θ 除以 1
θ=2π34
θ=2π34
θ=2π34
解题步骤 17.2.3
化简右边。
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解题步骤 17.2.3.1
将分子乘以分母的倒数。
θ=2π314
解题步骤 17.2.3.2
约去 2 的公因数。
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解题步骤 17.2.3.2.1
2π 中分解出因数 2
θ=2(π)314
解题步骤 17.2.3.2.2
4 中分解出因数 2
θ=2(π)312(2)
解题步骤 17.2.3.2.3
约去公因数。
θ=2π3122
解题步骤 17.2.3.2.4
重写表达式。
θ=π312
θ=π312
解题步骤 17.2.3.3
π3 乘以 12
θ=π32
解题步骤 17.2.3.4
3 乘以 2
θ=π6
θ=π6
θ=π6
θ=π6
解题步骤 18
使用 θr 的值求方程 u4=-2+23i 的解。
u0=1.41421356(cos(π6)+isin(π6))
解题步骤 19
把解转换成直角坐标形式。
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解题步骤 19.1
化简每一项。
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解题步骤 19.1.1
cos(π6) 的准确值为 32
u0=1.41421356(32+isin(π6))
解题步骤 19.1.2
sin(π6) 的准确值为 12
u0=1.41421356(32+i(12))
解题步骤 19.1.3
组合 i12
u0=1.41421356(32+i2)
u0=1.41421356(32+i2)
解题步骤 19.2
运用分配律。
u0=1.41421356(32)+1.41421356(i2)
解题步骤 19.3
乘以 1.4142135632
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解题步骤 19.3.1
组合 1.4142135632
u0=1.4142135632+1.41421356(i2)
解题步骤 19.3.2
1.41421356 乘以 3
u0=2.449489742+1.41421356(i2)
u0=2.449489742+1.41421356(i2)
解题步骤 19.4
组合 1.41421356i2
u0=2.449489742+1.41421356i2
解题步骤 19.5
化简每一项。
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解题步骤 19.5.1
2.44948974 除以 2
u0=1.22474487+1.41421356i2
解题步骤 19.5.2
1.41421356i 中分解出因数 1.41421356
u0=1.22474487+1.41421356(i)2
解题步骤 19.5.3
2 中分解出因数 2
u0=1.22474487+1.41421356(i)2(1)
解题步骤 19.5.4
分离分数。
u0=1.22474487+1.414213562i1
解题步骤 19.5.5
1.41421356 除以 2
u0=1.22474487+0.70710678(i1)
解题步骤 19.5.6
i 除以 1
u0=1.22474487+0.70710678i
u0=1.22474487+0.70710678i
u0=1.22474487+0.70710678i
解题步骤 20
x4 代替 u 以计算右移后 z 的值。
z0=0+1.22474487+0.70710678i
解题步骤 21
求满足 r=1θ 的值。
4θ=2π3+2π(1)
解题步骤 22
求解 θ 的方程。
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解题步骤 22.1
化简。
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解题步骤 22.1.1
2 乘以 1
4θ=2π3+2π
解题步骤 22.1.2
要将 2π 写成带有公分母的分数,请乘以 33
4θ=2π3+2π33
解题步骤 22.1.3
组合 2π33
4θ=2π3+2π33
解题步骤 22.1.4
在公分母上合并分子。
4θ=2π+2π33
解题步骤 22.1.5
3 乘以 2
4θ=2π+6π3
解题步骤 22.1.6
2π6π 相加。
4θ=8π3
4θ=8π3
解题步骤 22.2
4θ=8π3 中的每一项除以 4 并化简。
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解题步骤 22.2.1
4θ=8π3 中的每一项都除以 4
4θ4=8π34
解题步骤 22.2.2
化简左边。
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解题步骤 22.2.2.1
约去 4 的公因数。
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解题步骤 22.2.2.1.1
约去公因数。
4θ4=8π34
解题步骤 22.2.2.1.2
θ 除以 1
θ=8π34
θ=8π34
θ=8π34
解题步骤 22.2.3
化简右边。
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解题步骤 22.2.3.1
将分子乘以分母的倒数。
θ=8π314
解题步骤 22.2.3.2
约去 4 的公因数。
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解题步骤 22.2.3.2.1
8π 中分解出因数 4
θ=4(2π)314
解题步骤 22.2.3.2.2
约去公因数。
θ=4(2π)314
解题步骤 22.2.3.2.3
重写表达式。
θ=2π3
θ=2π3
θ=2π3
θ=2π3
θ=2π3
解题步骤 23
使用 θr 的值求方程 u4=-2+23i 的解。
u1=1.41421356(cos(2π3)+isin(2π3))
解题步骤 24
把解转换成直角坐标形式。
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解题步骤 24.1
化简每一项。
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解题步骤 24.1.1
在第一象限中找出三角函数值与之相等的角,并使用这一参考角。令表达式取负值,因为余弦在第二象限为负。
u1=1.41421356(-cos(π3)+isin(2π3))
解题步骤 24.1.2
cos(π3) 的准确值为 12
u1=1.41421356(-12+isin(2π3))
解题步骤 24.1.3
在第一象限中找出三角函数值与之相等的角,并使用这一参考角。
u1=1.41421356(-12+isin(π3))
解题步骤 24.1.4
sin(π3) 的准确值为 32
u1=1.41421356(-12+i(32))
解题步骤 24.1.5
组合 i32
u1=1.41421356(-12+i32)
u1=1.41421356(-12+i32)
解题步骤 24.2
运用分配律。
u1=1.41421356(-12)+1.41421356(i32)
解题步骤 24.3
乘以 1.41421356(-12)
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解题步骤 24.3.1
-1 乘以 1.41421356
u1=-1.41421356(12)+1.41421356(i32)
解题步骤 24.3.2
组合 -1.4142135612
u1=-1.414213562+1.41421356(i32)
u1=-1.414213562+1.41421356(i32)
解题步骤 24.4
乘以 1.41421356i32
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解题步骤 24.4.1
组合 1.41421356i32
u1=-1.414213562+1.41421356(i3)2
解题步骤 24.4.2
3 乘以 1.41421356
u1=-1.414213562+2.44948974i2
u1=-1.414213562+2.44948974i2
解题步骤 24.5
化简每一项。
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解题步骤 24.5.1
-1.41421356 除以 2
u1=-0.70710678+2.44948974i2
解题步骤 24.5.2
2.44948974i 中分解出因数 2.44948974
u1=-0.70710678+2.44948974(i)2
解题步骤 24.5.3
2 中分解出因数 2
u1=-0.70710678+2.44948974(i)2(1)
解题步骤 24.5.4
分离分数。
u1=-0.70710678+2.449489742i1
解题步骤 24.5.5
2.44948974 除以 2
u1=-0.70710678+1.22474487(i1)
解题步骤 24.5.6
i 除以 1
u1=-0.70710678+1.22474487i
u1=-0.70710678+1.22474487i
u1=-0.70710678+1.22474487i
解题步骤 25
x4 代替 u 以计算右移后 z 的值。
z1=0-0.70710678+1.22474487i
解题步骤 26
求满足 r=2θ 的值。
4θ=2π3+2π(2)
解题步骤 27
求解 θ 的方程。
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解题步骤 27.1
化简。
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解题步骤 27.1.1
2 乘以 2
4θ=2π3+4π
解题步骤 27.1.2
要将 4π 写成带有公分母的分数,请乘以 33
4θ=2π3+4π33
解题步骤 27.1.3
组合 4π33
4θ=2π3+4π33
解题步骤 27.1.4
在公分母上合并分子。
4θ=2π+4π33
解题步骤 27.1.5
3 乘以 4
4θ=2π+12π3
解题步骤 27.1.6
2π12π 相加。
4θ=14π3
4θ=14π3
解题步骤 27.2
4θ=14π3 中的每一项除以 4 并化简。
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解题步骤 27.2.1
4θ=14π3 中的每一项都除以 4
4θ4=14π34
解题步骤 27.2.2
化简左边。
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解题步骤 27.2.2.1
约去 4 的公因数。
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解题步骤 27.2.2.1.1
约去公因数。
4θ4=14π34
解题步骤 27.2.2.1.2
θ 除以 1
θ=14π34
θ=14π34
θ=14π34
解题步骤 27.2.3
化简右边。
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解题步骤 27.2.3.1
将分子乘以分母的倒数。
θ=14π314
解题步骤 27.2.3.2
约去 2 的公因数。
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解题步骤 27.2.3.2.1
14π 中分解出因数 2
θ=2(7π)314
解题步骤 27.2.3.2.2
4 中分解出因数 2
θ=2(7π)312(2)
解题步骤 27.2.3.2.3
约去公因数。
θ=2(7π)3122
解题步骤 27.2.3.2.4
重写表达式。
θ=7π312
θ=7π312
解题步骤 27.2.3.3
7π3 乘以 12
θ=7π32
解题步骤 27.2.3.4
3 乘以 2
θ=7π6
θ=7π6
θ=7π6
θ=7π6
解题步骤 28
使用 θr 的值求方程 u4=-2+23i 的解。
u2=1.41421356(cos(7π6)+isin(7π6))
解题步骤 29
把解转换成直角坐标形式。
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解题步骤 29.1
化简每一项。
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解题步骤 29.1.1
在第一象限中找出三角函数值与之相等的角,并使用这一参考角。令表达式取负值,因为余弦在第三象限为负。
u2=1.41421356(-cos(π6)+isin(7π6))
解题步骤 29.1.2
cos(π6) 的准确值为 32
u2=1.41421356(-32+isin(7π6))
解题步骤 29.1.3
在第一象限中找出三角函数值与之相等的角,并使用这一参考角。令表达式取负值,因为正弦在第三象限为负。
u2=1.41421356(-32+i(-sin(π6)))
解题步骤 29.1.4
sin(π6) 的准确值为 12
u2=1.41421356(-32+i(-12))
解题步骤 29.1.5
组合 i12
u2=1.41421356(-32-i2)
u2=1.41421356(-32-i2)
解题步骤 29.2
运用分配律。
u2=1.41421356(-32)+1.41421356(-i2)
解题步骤 29.3
乘以 1.41421356(-32)
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解题步骤 29.3.1
-1 乘以 1.41421356
u2=-1.4142135632+1.41421356(-i2)
解题步骤 29.3.2
组合 -1.4142135632
u2=-1.4142135632+1.41421356(-i2)
解题步骤 29.3.3
-1.41421356 乘以 3
u2=-2.449489742+1.41421356(-i2)
u2=-2.449489742+1.41421356(-i2)
解题步骤 29.4
乘以 1.41421356(-i2)
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解题步骤 29.4.1
-1 乘以 1.41421356
u2=-2.449489742-1.41421356i2
解题步骤 29.4.2
组合 -1.41421356i2
u2=-2.449489742+-1.41421356i2
u2=-2.449489742+-1.41421356i2
解题步骤 29.5
化简每一项。
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解题步骤 29.5.1
-2.44948974 除以 2
u2=-1.22474487+-1.41421356i2
解题步骤 29.5.2
将负号移到分数的前面。
u2=-1.22474487-(1.41421356)i2
解题步骤 29.5.3
1.41421356i 中分解出因数 1.41421356
u2=-1.22474487-1.41421356(i)2
解题步骤 29.5.4
2 中分解出因数 2
u2=-1.22474487-1.41421356(i)2(1)
解题步骤 29.5.5
分离分数。
u2=-1.22474487-(1.414213562i1)
解题步骤 29.5.6
1.41421356 除以 2
u2=-1.22474487-(0.70710678(i1))
解题步骤 29.5.7
i 除以 1
u2=-1.22474487-(0.70710678i)
解题步骤 29.5.8
0.70710678 乘以 -1
u2=-1.22474487-0.70710678i
u2=-1.22474487-0.70710678i
u2=-1.22474487-0.70710678i
解题步骤 30
x4 代替 u 以计算右移后 z 的值。
z2=0-1.22474487-0.70710678i
解题步骤 31
求满足 r=3θ 的值。
4θ=2π3+2π(3)
解题步骤 32
求解 θ 的方程。
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解题步骤 32.1
化简。
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解题步骤 32.1.1
3 乘以 2
4θ=2π3+6π
解题步骤 32.1.2
要将 6π 写成带有公分母的分数,请乘以 33
4θ=2π3+6π33
解题步骤 32.1.3
组合 6π33
4θ=2π3+6π33
解题步骤 32.1.4
在公分母上合并分子。
4θ=2π+6π33
解题步骤 32.1.5
3 乘以 6
4θ=2π+18π3
解题步骤 32.1.6
2π18π 相加。
4θ=20π3
4θ=20π3
解题步骤 32.2
4θ=20π3 中的每一项除以 4 并化简。
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解题步骤 32.2.1
4θ=20π3 中的每一项都除以 4
4θ4=20π34
解题步骤 32.2.2
化简左边。
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解题步骤 32.2.2.1
约去 4 的公因数。
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解题步骤 32.2.2.1.1
约去公因数。
4θ4=20π34
解题步骤 32.2.2.1.2
θ 除以 1
θ=20π34
θ=20π34
θ=20π34
解题步骤 32.2.3
化简右边。
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解题步骤 32.2.3.1
将分子乘以分母的倒数。
θ=20π314
解题步骤 32.2.3.2
约去 4 的公因数。
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解题步骤 32.2.3.2.1
20π 中分解出因数 4
θ=4(5π)314
解题步骤 32.2.3.2.2
约去公因数。
θ=4(5π)314
解题步骤 32.2.3.2.3
重写表达式。
θ=5π3
θ=5π3
θ=5π3
θ=5π3
θ=5π3
解题步骤 33
使用 θr 的值求方程 u4=-2+23i 的解。
u3=1.41421356(cos(5π3)+isin(5π3))
解题步骤 34
把解转换成直角坐标形式。
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解题步骤 34.1
化简每一项。
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解题步骤 34.1.1
在第一象限中找出三角函数值与之相等的角,并使用这一参考角。
u3=1.41421356(cos(π3)+isin(5π3))
解题步骤 34.1.2
cos(π3) 的准确值为 12
u3=1.41421356(12+isin(5π3))
解题步骤 34.1.3
在第一象限中找出三角函数值与之相等的角,并使用这一参考角。令表达式取负值,因为正弦在第四象限为负。
u3=1.41421356(12+i(-sin(π3)))
解题步骤 34.1.4
sin(π3) 的准确值为 32
u3=1.41421356(12+i(-32))
解题步骤 34.1.5
组合 i32
u3=1.41421356(12-i32)
u3=1.41421356(12-i32)
解题步骤 34.2
化简项。
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解题步骤 34.2.1
运用分配律。
u3=1.41421356(12)+1.41421356(-i32)
解题步骤 34.2.2
组合 1.4142135612
u3=1.414213562+1.41421356(-i32)
u3=1.414213562+1.41421356(-i32)
解题步骤 34.3
乘以 1.41421356(-i32)
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解题步骤 34.3.1
-1 乘以 1.41421356
u3=1.414213562-1.41421356i32
解题步骤 34.3.2
组合 -1.41421356i32
u3=1.414213562+-1.41421356(i3)2
解题步骤 34.3.3
3 乘以 -1.41421356
u3=1.414213562+-2.44948974i2
u3=1.414213562+-2.44948974i2
解题步骤 34.4
化简每一项。
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解题步骤 34.4.1
1.41421356 除以 2
u3=0.70710678+-2.44948974i2
解题步骤 34.4.2
将负号移到分数的前面。
u3=0.70710678-(2.44948974)i2
解题步骤 34.4.3
2.44948974i 中分解出因数 2.44948974
u3=0.70710678-2.44948974(i)2
解题步骤 34.4.4
2 中分解出因数 2
u3=0.70710678-2.44948974(i)2(1)
解题步骤 34.4.5
分离分数。
u3=0.70710678-(2.449489742i1)
解题步骤 34.4.6
2.44948974 除以 2
u3=0.70710678-(1.22474487(i1))
解题步骤 34.4.7
i 除以 1
u3=0.70710678-(1.22474487i)
解题步骤 34.4.8
1.22474487 乘以 -1
u3=0.70710678-1.22474487i
u3=0.70710678-1.22474487i
u3=0.70710678-1.22474487i
解题步骤 35
x4 代替 u 以计算右移后 z 的值。
z3=0+0.70710678-1.22474487i
解题步骤 36
这些是 u4=-2+23i 的复数解。
z0=1.22474487+0.70710678i
z1=-0.70710678+1.22474487i
z2=-1.22474487-0.70710678i
z3=0.70710678-1.22474487i
 [x2  12  π  xdx ]