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1的立方根是多少

一的立方根是一个数学概念,指的是一个数,当它自乘三次时,结果为1。简单来说,我们需要找到一个数x,使得\(x^3 = 1\)。

在实数范围内,这个数显然是1,因为\(1^3 = 1 \times 1 \times 1 = 1\)。但是,在复数领域中,还有其他解。复数是包含实数部分和虚数部分的数,通常表示为\(a + bi\)的形式,其中\(a\)和\(b\)是实数,而\(i\)是虚数单位,满足\(i^2 = -1\)。

对于方程\(x^3 = 1\),除了实数解\(x = 1\)之外,还有两个复数解。这些解可以通过将1表示为极坐标形式来找到。在复平面上,1可以被看作是从原点到点(1, 0)的向量,这相当于角度为0度(或360度)的复数,其模长为1。

使用德·莫弗定理(De Moivre's Theorem),我们可以计算出其余两个解。该定理表明,如果一个复数\(z = r(\cos\theta + i\sin\theta)\),那么它的n次幂是\(z^n = r^n(\cos(n\theta) + i\sin(n\theta))\)。

应用此定理于我们的问题中,我们得到:

\[x^3 = 1^3(\cos(0^\circ) + i\sin(0^\circ)) = \cos(0^\circ) + i\sin(0^\circ)\]

要找到所有解,我们需要考虑\(360^\circ / 3 = 120^\circ\)的角度间隔。因此,三个解分别是:

1. \(1^{\frac{1}{3}}(\cos(0^\circ) + i\sin(0^\circ)) = 1\)

2. \(1^{\frac{1}{3}}(\cos(120^\circ) + i\sin(120^\circ)) = -\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{3}}{2}i\)

3. \(1^{\frac{1}{3}}(\cos(240^\circ) + i\sin(240^\circ)) = -\frac{1}{2} - \frac{\sqrt{3}}{2}i\)

所以,从数学的角度来看,1的立方根不仅包括实数1,还包括两个复数解:\(-\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{3}}{2}i\) 和 \(-\frac{1}{2} - \frac{\sqrt{3}}{2}i\)。

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