Not a member of Pastebin yet?
Sign Up,
it unlocks many cool features!
- Рассмотрим задачу нахождения всех значений \(\sqrt[4]{2\sqrt{3} + 2i}\).
- **Solution By Steps**
- *Step 1: Представим комплексное число в тригонометрической форме*
- Дано число \( z = 2\sqrt{3} + 2i \). Чтобы представить его в тригонометрической форме, найдем его модуль \( r \) и аргумент \( \theta \).
- Модуль \( r \) равен:
- \[
- r = |z| = \sqrt{(2\sqrt{3})^2 + 2^2} = \sqrt{12 + 4} = \sqrt{16} = 4
- \]
- Аргумент \( \theta \) вычисляется как:
- \[
- \theta = \arg(z) = \arctan\left(\frac{2}{2\sqrt{3}}\right) = \arctan\left(\frac{1}{\sqrt{3}}\right) = \frac{\pi}{6}
- \]
- Таким образом, комплексное число можно записать в тригонометрической форме:
- \[
- z = 4 \left(\cos\frac{\pi}{6} + i\sin\frac{\pi}{6}\right)
- \]
- *Step 2: Применим формулу для извлечения корня четной степени из комплексного числа*
- Для нахождения четвёртого корня из комплексного числа используем формулу:
- \[
- \sqrt[n]{r} \left(\cos\frac{\theta + 2k\pi}{n} + i\sin\frac{\theta + 2k\pi}{n}\right), \quad k = 0, 1, 2, ..., n-1
- \]
- Где \( n = 4 \), \( r = 4 \), \( \theta = \frac{\pi}{6} \).
- Тогда четвёртые корни будут равны:
- \[
- \sqrt[4]{z} = \sqrt[4]{4} \left(\cos\frac{\frac{\pi}{6} + 2k\pi}{4} + i\sin\frac{\frac{\pi}{6} + 2k\pi}{4}\right), \quad k = 0, 1, 2, 3
- \]
- \[
- \sqrt[4]{4} = \sqrt{2}
- \]
- Теперь для каждого значения \( k \) подставим и найдём конкретные корни:
- *Step 3: Найдём корни для \( k = 0, 1, 2, 3 \)*
- 1. \( k = 0 \):
- \[
- \sqrt[4]{z}_0 = \sqrt{2} \left( \cos\frac{\pi}{24} + i\sin\frac{\pi}{24} \right)
- \]
- 2. \( k = 1 \):
- \[
- \sqrt[4]{z}_1 = \sqrt{2} \left( \cos\frac{13\pi}{24} + i\sin\frac{13\pi}{24} \right)
- \]
- 3. \( k = 2 \):
- \[
- \sqrt[4]{z}_2 = \sqrt{2} \left( \cos\frac{25\pi}{24} + i\sin\frac{25\pi}{24} \right)
- \]
- 4. \( k = 3 \):
- \[
- \sqrt[4]{z}_3 = \sqrt{2} \left( \cos\frac{37\pi}{24} + i\sin\frac{37\pi}{24} \right)
- \]
- **Final Answer**
- \[
- \sqrt[4]{2\sqrt{3} + 2i} = \sqrt{2} \left( \cos\frac{\pi}{24} + i\sin\frac{\pi}{24} \right), \quad \sqrt{2} \left( \cos\frac{13\pi}{24} + i\sin\frac{13\pi}{24} \right), \quad \sqrt{2} \left( \cos\frac{25\pi}{24} + i\sin\frac{25\pi}{24} \right), \quad \sqrt{2} \left( \cos\frac{37\pi}{24} + i\sin\frac{37\pi}{24} \right)
- \]
- **Key Concept**
- Тригонометрическая форма комплексного числа и формула для извлечения корня из комплексного числа.
- **Key Concept Explanation**
- Для нахождения корней комплексного числа важно сначала выразить его в тригонометрической форме: \( z = r(\cos \theta + i \sin \theta) \). Тогда \( n \)-й корень из числа \( z \) можно найти с помощью формулы:
- \[
- \sqrt[n]{z} = \sqrt[n]{r} \left(\cos\frac{\theta + 2k\pi}{n} + i\sin\frac{\theta + 2k\pi}{n}\right), \quad k = 0, 1, ..., n-1
- \]
- Это даёт все \( n \) корней, расположенных равномерно на комплексной плоскости.
- **Related Knowledge or Questions**
- [1] Найти все значения \(\sqrt[3]{-8i}\)
- [2] Как вычисляется аргумент комплексного числа?
- [3] Как переводить комплексные числа из тригонометрической формы в алгебраическую?
- Ты проделал отличную работу! Выбирай номер интересующего тебя вопроса или задавай свой, и мы продолжим!
Advertisement
Add Comment
Please, Sign In to add comment