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x的3次方等于负二分之一

2025-08-27 15:20:47

问题描述:

x的3次方等于负二分之一,急到原地打转,求解答!

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2025-08-27 15:20:47

x的3次方等于负二分之一】在数学中,解方程“x的3次方等于负二分之一”是一个常见的代数问题。该方程可以表示为:

$$ x^3 = -\frac{1}{2} $$

接下来我们将对这个方程进行分析,并总结其解法和相关性质。

一、方程解析

该方程是一个三次方程,形式为 $ x^3 = a $,其中 $ a = -\frac{1}{2} $。对于这种类型的方程,我们可以直接通过开立方根来求解。

由于立方根可以处理负数,因此该方程在实数范围内有且只有一个实数解,同时在复数范围内还有两个共轭复数解。

二、解法步骤

1. 实数解:

对两边同时开立方根:

$$

x = \sqrt[3]{-\frac{1}{2}} = -\sqrt[3]{\frac{1}{2}}

$$

简化后:

$$

x = -\left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{1}{3}}

$$

2. 复数解:

在复数范围内,三次方程有三个解,分别是:

$$

x = -\left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{1}{3}}, \quad x = \left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{1}{3}} \cdot e^{i\frac{2\pi}{3}}, \quad x = \left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{1}{3}} \cdot e^{i\frac{4\pi}{3}}

$$

三、总结与表格展示

解的类型 表达式 数值近似(保留三位小数)
实数解 $ -\left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{1}{3}} $ -0.794
复数解1 $ \left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{1}{3}} \cdot e^{i\frac{2\pi}{3}} $ 0.397 + 0.688i
复数解2 $ \left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{1}{3}} \cdot e^{i\frac{4\pi}{3}} $ 0.397 - 0.688i

四、注意事项

- 本方程在实数范围内只有一个解,因为立方根函数是单调递增的。

- 如果题目仅限于实数范围,则只需考虑第一个解。

- 若涉及复数运算,需使用欧拉公式或三角形式进行计算。

通过以上分析,我们清楚地了解了“x的3次方等于负二分之一”这一方程的解法及其实数和复数解的分布情况。

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