Давайте решим предложенные уравнения по очереди:
а) ( x^4 = 20 )
Чтобы решить это уравнение, извлечем корень четвертой степени из обеих частей:
[ x = \pm \sqrt[4]{20} ]
[ x = \pm \sqrt{2\sqrt{5}} ]
Таким образом, уравнение имеет четыре решения: ( x = \sqrt{2\sqrt{5}}, -\sqrt{2\sqrt{5}}, i\sqrt{2\sqrt{5}}, -i\sqrt{2\sqrt{5}} ).
б) ( x^8 = -36 )
Уравнение вида ( x^8 = -36 ) не имеет реальных решений, так как восьмая степень любого действительного числа не может быть отрицательной. Однако, уравнение имеет комплексные решения. Представим (-36) в экспоненциальной форме:
[ x^8 = 36 \cdot e^{i(\pi + 2k\pi)} ]
где ( k ) — целое число. Тогда
[ x = \sqrt[8]{36} \cdot e^{i\left(\frac{\pi + 2k\pi}{8}\right)} ]
[ x = \sqrt[8]{36} \cdot e^{i\left(\frac{\pi(1 + 2k)}{8}\right)} ]
где ( k = 0, 1, 2, ., 7 ). Это даст нам 8 комплексных корней.
в) ( 64x^3 = 1 )
Делим обе части уравнения на 64:
[ x^3 = \frac{1}{64} ]
Извлечем кубический корень:
[ x = \sqrt[3]{\frac{1}{64}} = \frac{1}{4} ]
Так как кубические корни могут быть также комплексными, рассмотрим комплексные корни:
[ x = \frac{1}{4} \cdot e^{i\left(\frac{2\pi k}{3}\right)} ]
где ( k = 0, 1, 2 ). Это даст нам три значения для ( x ).
г) ( x^3 + 8 = 0 )
Перенесем 8 в правую сторону:
[ x^3 = -8 ]
[ x = -2 ]
Это уравнение также имеет комплексные корни, которые можно найти, используя формулу кубических корней из комплексных чисел:
[ x = -2 \cdot e^{i\left(\frac{2\pi k}{3}\right)} ]
где ( k = 0, 1, 2 ). Это даст три значения ( x ), включая действительный корень ( x = -2 ).
Таким образом, мы получили решения для каждого из уравнений в задаче.