负1的立方根是多少?详细解答及计算过程
负1的立方根是 -0.5 + 0.866i。
立方根是指一个数的三次方等于该数的根号,即a的立方根为b,当b的三次方等于a时,即b³=a。
因此,-1的立方根b应满足b³=-1。考虑将-1写成复数形式,即-1 = 1 + 0i,其中i为虚数单位。则有:
b³ = -1 = 1 + 0i
将b写成复数形式,即b = x + yi,其中x和y为实数。则有:
(x + yi)³ = 1 + 0i
展开左侧的立方,得:
x³ + 3x²yi - 3xy² - y³i³ = 1 + 0i
由于i³ = -i,可以化简为:
x³ - 3xy² + (3x²y - y³)i = 1 + 0i
因为x和y都是实数,所以左侧的虚部必须为0。因此,有:
3x²y - y³ = 0
或者:
y(3x² - y²) = 0
这个方程有两个解:y=0或3x²=y²。如果y=0,则x³=1,即x=1。因此,b=1+0i=1。但这不是-1的立方根,所以必须排除这种情况。
如果3x²=y²,则有:
x³ + 3x²y - y³i³ = 1 + 0i
可以将y用x表示,得:
x³ + 3x²(x√3) - (x√3)³i = 1 + 0i
化简为:
x³ + 3x³√3 - 3x = 1 + 0i
这是一个实数方程,可以通过数值方法求解。用牛顿法可以得到:
x ≈ -0.5 + 0.866i
因此,-1的立方根是-0.5 + 0.866i。
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