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Solution - Résoudre des équations quadratiques en complétant le carré

x_{1} = + 1 \cdot i

x_1=+1\cdoti

x_{2} = - 1 \cdot i

x_2=-1\cdoti

Voir les étapes

Explication étape par étape

1. Déplacez tous les termes du côté gauche de l'équation

$x^{2} + 2 = 1$

Soustraire -1 des deux côtés :

$x^{2} + 2 - 1 = 1 - 1$

Simplifier l’expression

$x^{2} + 1 = 0$

2. Identifiez les coefficients

Utilisez la forme standard de l'équation quadratique, $a x^{2} + b x + c = 0$ , pour trouver les coefficients de l'équation :

$x^{2} + 1 = 0$

$a = 1$
$b = 0$
$c = 1$

3. Déplacez la constante du côté droit de l'équation et combinez

Ajoutez $1$ des deux côtés de l'équation :

$x^{2} + 0 x + 1 = 0$

$x^{2} + 0 x + 1 - 1 = 0 - 1$

$x^{2} + 0 x = - 1$

4. Complétez le carré

Pour transformer le côté gauche de l'équation en un trinôme carré parfait, ajoutez une nouvelle constante égale à ${(\frac{b}{2})}^{2}$ à l'équation :

$b = 0$

${(\frac{b}{2})}^{2} = {(\frac{0}{2})}^{2}$

Utilisez la règle de fraction des exposants ${(\frac{x}{y})}^{2} = \frac{x^{2}}{y^{2}}$

${(\frac{0}{2})}^{2} = \frac{0^{2}}{2^{2}}$

$\frac{0^{2}}{2^{2}} = \frac{0}{4}$

$\frac{0}{4} = 0$

Ajoutez $0$ des deux côtés de l'équation :

$x^{2} + 0 x = - 1$

$x^{2} + 0 x + 0 = - 1 + 0$

Simplifier l’expression arithmétique:

$x^{2} + 0 x + 0 = - 1$

Maintenant que nous avons un trinôme carré parfait, nous pouvons l'écrire sous forme de carré parfait en ajoutant la moitié du coefficient $b$ , $\frac{b}{2}$ :
$b = 0$

$\frac{b}{2} = \frac{0}{2}$

Réduire le numérateur zéro:

$\frac{b}{2} = 0$

$x^{2} + 0 x + 0 = - 1$

${(x + 0)}^{2} = - 1$

5. Résolvez pour $x$

Prenez la racine carrée des deux côtés de l'équation : IMPORTANT : Lorsque nous trouvons la racine carrée d'une constante, nous obtenons deux solutions : positive et négative

${(x + 0)}^{2} = - 1$

$\sqrt{{(x + 0)}^{2}} = \sqrt{- 1}$

Annuler le carré et la racine carrée du côté gauche de l'équation:

$x + 0 = \pm \sqrt{- 1}$

Soustraire des deux côtés

$x + 0 + 0 = \pm \sqrt{- 1}$

Simplifier le côté gauche

$x = \pm \sqrt{- 1}$

La racine carrée d'un nombre négatif n'existe pas parmi l'ensemble des nombres réels. Nous introduisons le nombre imaginaire "i", qui est la racine carrée de moins un. $\sqrt{(- 1)} = i$

$\sqrt{- 1} = \sqrt{1} \cdot \sqrt{- 1}$

$\sqrt{1} \cdot \sqrt{- 1} = \sqrt{1} \cdot i$

$x = 0 \pm 1 \cdot i$

$x_{1} = + 1 \cdot i$
$x_{2} = - 1 \cdot i$

Comment nous en sommes-nous sortis ?

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Pourquoi apprendre cela

Dans leur fonction la plus basique, les équations quadratiques définissent des formes comme des cercles, des ellipses et des paraboles. Ces formes peuvent à leur tour être utilisées pour prédire la courbe d'un objet en mouvement, comme un ballon frappé par un joueur de football ou tiré d'un canon.
En ce qui concerne le mouvement d'un objet dans l'espace, quel meilleur endroit pour commencer que l'espace lui-même, avec la révolution des planètes autour du soleil dans notre système solaire. L'équation quadratique a été utilisée pour établir que les orbites des planètes sont elliptiques, pas circulaires. Déterminer le chemin et la vitesse à laquelle un objet se déplace dans l'espace est possible même après qu'il se soit arrêté : l'équation quadratique peut calculer la vitesse à laquelle un véhicule se déplaçait lors d'un accident. Avec des informations comme celle-ci, l'industrie automobile peut concevoir des freins pour prévenir les collisions à l'avenir. De nombreuses industries utilisent l'équation quadratique pour prédire et ainsi améliorer la durée de vie et la sécurité de leurs produits.

Termes et sujets

Résolution d'équations du second degré par complétion du carré