Ratkaise 5x^2-3x+1=1/5

$$5 x ^ { 2 } - 3 x + 1 = \frac { 1 } { 5 }$$

Ratkaise muuttujan x suhteen (complex solution)

$$x=\frac{3+\sqrt{7}i}{10}\approx 0,3+0,264575131i$$

$$x=\frac{-\sqrt{7}i+3}{10}\approx 0,3-0,264575131i$$

Vaiheet, joissa käytetään toisen asteen yhtälön ratkaisukaavaa

Kaikki tyypin ax^{2}+bx+c=0 yhtälöt voidaan ratkaista toisen asteen yhtälön ratkaisukaavalla: \frac{-b±\sqrt{b^{2}-4ac}}{2a}. Toisen asteen yhtälön ratkaisukaava antaa kaksi ratkaisua: yhden, kun ± on lisäys, ja toisen sen ollessa vähennys.

$$5x^{2}-3x+1=\frac{1}{5}$$

Vähennä \frac{1}{5} yhtälön molemmilta puolilta.

$$5x^{2}-3x+1-\frac{1}{5}=\frac{1}{5}-\frac{1}{5}$$

Kun luku \frac{1}{5} vähennetään itsestään, tulokseksi jää 0.

$$5x^{2}-3x+1-\frac{1}{5}=0$$

Vähennä \frac{1}{5} luvusta 1.

$$5x^{2}-3x+\frac{4}{5}=0$$

Tämä yhtälö on perusmuodossa: ax^{2}+bx+c=0. Korvaa a luvulla 5, b luvulla -3 ja c luvulla \frac{4}{5} toisen asteen yhtälön ratkaisukaavassa \frac{-b±\sqrt{b^{2}-4ac}}{2a}.

$$x=\frac{-\left(-3\right)±\sqrt{\left(-3\right)^{2}-4\times 5\times \frac{4}{5}}}{2\times 5}$$

Korota -3 neliöön.

$$x=\frac{-\left(-3\right)±\sqrt{9-4\times 5\times \frac{4}{5}}}{2\times 5}$$

Kerro -4 ja 5.

$$x=\frac{-\left(-3\right)±\sqrt{9-20\times \frac{4}{5}}}{2\times 5}$$

Kerro -20 ja \frac{4}{5}.

$$x=\frac{-\left(-3\right)±\sqrt{9-16}}{2\times 5}$$

Lisää 9 lukuun -16.

$$x=\frac{-\left(-3\right)±\sqrt{-7}}{2\times 5}$$

Ota luvun -7 neliöjuuri.

$$x=\frac{-\left(-3\right)±\sqrt{7}i}{2\times 5}$$

Luvun -3 vastaluku on 3.

$$x=\frac{3±\sqrt{7}i}{2\times 5}$$

Kerro 2 ja 5.

$$x=\frac{3±\sqrt{7}i}{10}$$

Ratkaise nyt yhtälö x=\frac{3±\sqrt{7}i}{10}, kun ± on plusmerkkinen. Lisää 3 lukuun i\sqrt{7}.

$$x=\frac{3+\sqrt{7}i}{10}$$

Ratkaise nyt yhtälö x=\frac{3±\sqrt{7}i}{10}, kun ± on miinusmerkkinen. Vähennä i\sqrt{7} luvusta 3.

$$x=\frac{-\sqrt{7}i+3}{10}$$

Yhtälö on nyt ratkaistu.

$$x=\frac{3+\sqrt{7}i}{10} x=\frac{-\sqrt{7}i+3}{10}$$

Neliöksi täydentämisen vaiheet

Tällaiset toisen asteen yhtälöt voidaan ratkaista neliöksi täydentämällä. Neliöksi täydentäminen vaatii, että yhtälö on muodossa x^{2}+bx=c.

$$5x^{2}-3x+1=\frac{1}{5}$$

Vähennä 1 yhtälön molemmilta puolilta.

$$5x^{2}-3x+1-1=\frac{1}{5}-1$$

Kun luku 1 vähennetään itsestään, tulokseksi jää 0.

$$5x^{2}-3x=\frac{1}{5}-1$$

Vähennä 1 luvusta \frac{1}{5}.

$$5x^{2}-3x=-\frac{4}{5}$$

Jaa molemmat puolet luvulla 5.

$$\frac{5x^{2}-3x}{5}=-\frac{\frac{4}{5}}{5}$$

Jakaminen luvulla 5 kumoaa kertomisen luvulla 5.

$$x^{2}-\frac{3}{5}x=-\frac{\frac{4}{5}}{5}$$

Jaa -\frac{4}{5} luvulla 5.

$$x^{2}-\frac{3}{5}x=-\frac{4}{25}$$

Jaa -\frac{3}{5} (x-termin kerroin) 2:lla, jolloin saadaan -\frac{3}{10}. Lisää sitten -\frac{3}{10}:n neliö yhtälön molemmille puolille. Tällöin yhtälön vasemmalle puolelle muodostuu täydellinen neliö.

$$x^{2}-\frac{3}{5}x+\left(-\frac{3}{10}\right)^{2}=-\frac{4}{25}+\left(-\frac{3}{10}\right)^{2}$$

Korota -\frac{3}{10} neliöön korottamalla sekä osoittaja että nimittäjä neliöön.

$$x^{2}-\frac{3}{5}x+\frac{9}{100}=-\frac{4}{25}+\frac{9}{100}$$

Lisää -\frac{4}{25} lukuun \frac{9}{100} selvittämällä yhteinen nimittäjä ja laskemalla osoittajat yhteen. Supista sen jälkeen murtoluku pienimpään mahdolliseen nimittäjään.

$$x^{2}-\frac{3}{5}x+\frac{9}{100}=-\frac{7}{100}$$

Jaa x^{2}-\frac{3}{5}x+\frac{9}{100} tekijöihin. Yleisesti ottaen, kun x^{2}+bx+c on täydellinen neliö, se voidaan aina tekijöihin \left(x+\frac{b}{2}\right)^{2}.

$$\left(x-\frac{3}{10}\right)^{2}=-\frac{7}{100}$$

Ota neliöjuuri yhtälön molemmilta puolilta.

$$\sqrt{\left(x-\frac{3}{10}\right)^{2}}=\sqrt{-\frac{7}{100}}$$

Sievennä.

$$x-\frac{3}{10}=\frac{\sqrt{7}i}{10} x-\frac{3}{10}=-\frac{\sqrt{7}i}{10}$$

Lisää \frac{3}{10} yhtälön kummallekin puolelle.

$$x=\frac{3+\sqrt{7}i}{10} x=\frac{-\sqrt{7}i+3}{10}$$