9的立方根是,9的立方根怎么表示

首页 > 体育 > 作者:YD1662023-10-31 09:51:13

复数的立方根是一个老大难问题。下面是老黄的一点总结,希望对大家有用!

9的立方根是,9的立方根怎么表示(1)

对复数z=a bi,当b=0时,它是一个实数。实数的立方根在实数的范畴上是唯一的,即z=a的立方根是三次根号a. 但在复数的范畴上,每一个实数都有三个立方根。

特别的,设(x yi)^3=1, 则x^3-3xy^2 (3x^2y-y^3)i=1, 即x^3-3xy^2=1, 3x^2y-y^3=0. 由后式有y=0或3x^2=y^2. 当y=0时,x yi=1;当y^2=3x^2时,有x^3-9x^3=1,解得x=-1/2,y=正负根号3/2. 因此1的立方根有1和-1/2 根号3 i/2或-1/2-根号3 i/2.

从而,z=a属于实数,有三个立方根,分别是三次根号a和三次根号a (-1/2加减根号3 i/2).

9的立方根是,9的立方根怎么表示(2)

当a=0时,复数z=bi. 特别的,设(x yi)^3=i. 则x^3-3xy^2 (3x^2y-y^3)i=i, 即x^3-3xy^2=0, 3x^2y-y^3=1. 由前式有x=0或,x^2=3y^2. 当x=0时,x yi=-i;当x^2=3y^2时,有9y^3-y^3=1,解得y=1/2,x=正负根号3/2. 因此i的立方根有-i和-根号3/2 i/2或根号3/2 i/2.

从而,z=bi,有三个立方根,分别是-三次根号b i和三次根号b (正负根号3/2 - i/2).

9的立方根是,9的立方根怎么表示(3)

当a=b=c不等于0时,z=c ci. 特别地,设(x yi)^3=1 i, 则x^3-3xy^2=3x^2y-y^3=1.

x^3 y^3=3xy(x y), 即(x^2-4xy y^2)(x y)=0. 若x=-y, 则3y^3-y^3=2y^3=1,y^3=1/2.

y=三次根号(1/2)或三次根号(1/2)*(-1/2 根号3 i/2)或三次根号(1/2)*(-1/2-根号3 i/2).

x=-三次根号(1/2)或三次根号(1/2)*(1/2-根号3 i/2)或三次根号(1/2)*(1/2 根号3 i/2).

从而z=c ci有三个立方根,分别是:(若x^2-4xy y^2=0会得到相同的结果,下同)

-三次根号(c/2)*(1-i)或三次根号(c/2)*((1/2-根号3 i/2) (-1/2 根号3 i/2)i)或三次根号(c/2)*((1/2 根号3 i/2) (-1/2-根号3 i/2)i).

化简得:-三次根号(c/2)*(1-i)或三次根号(c/2)*((1/2-根号3 /2)-(1/2 根号3 /2)i)或三次根号(c/2)*((1/2 根号3/2)-(1/2-根号3 /2)i).

9的立方根是,9的立方根怎么表示(4)

当a=-b=c时,z=c-ci. 特别地,设(x yi)^3=1-i, 则x^3-3xy^2=y^3-3x^2y=1.

x^3-y^3=-3xy(x-y), 即(x^2 4xy y^2)(x-y)=0. 若x=y, 则y^3-3y^3=-2y^3=1,y^3=-1/2.

y=-三次根号(1/2)或三次根号(1/2)*(1/2-根号3 i/2)或三次根号(1/2)*(1/2 根号3 i/2).

x=-三次根号(1/2)或三次根号(1/2)*(1/2-根号3 i/2)或三次根号(1/2)*(1/2 根号3 i/2).

从而z=c-ci有三个立方根,分别是:

-三次根号(c/2)*(1 i)或三次根号(c/2)*((1/2-根号3 i/2) (1/2-根号3 i/2)i)或三次根号(c/2)*((1/2 根号3 i/2) (1/2 根号3 i/2)i).

化简得:-三次根号(c/2)*(1 i)或三次根号(c/2)*((1/2 根号3 /2)) (1/2-根号3 /2)i)或三次根号(c/2)*((1/2-根号3 /2) (1/2 根号3 /2)i).

9的立方根是,9的立方根怎么表示(5)

事实上,利用“共轭复数的方根也共轭”,就可以直接由c ci的三次方根得到c-ci的三次方程了。接下来要将任意复数z=a bi求三次方根。只能引入三角函数的反三角函数了。

记 z=根号(a^2 b^2)(cosθ isinθ), 其中θ=2kπ arcsin(b/根号(a^2 b^2)) (k是整数). 特别的,当根号(a^2 b^2)=1时,z=(cosθ isinθ),三次根号z=三次根号(cosθ isinθ)=e^(θi/3)=cos(θ/3) isin(θ/3).

因此z=a bi的三次方根是六次根号(a^2 b^2)*(cos(θ/3) isin(θ/3)),其中θ=2kπ arcsin(b/根号(a^2 b^2)) (k是整数).

9的立方根是,9的立方根怎么表示(6)

k取不同的值,就会得到z的不同的三次方根。老黄认为,取 k=-1,0, 1. 得到三个三次方根比较合适。最后这步,老黄想尽办法,想绕过三角函数,直接用根式表示,但始终没有做到。不知道聪明的您能不能做到呢?

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