Resolver 4u^2+4u+1=0

$$4 u ^ { 2 } + 4 u + 1 = 0$$

Resolver u

$$u=-\frac{1}{2}=-0.5$$

Pasos que usan factorización mediante agrupamento

Para resolver a ecuación, factoriza o lado esquerdo mediante agrupamento. Primeiro, lado esquerdo ten que volver escribirse como 4u^{2}+au+bu+1. Para atopar a e b, configura un sistema para resolver.

$$a+b=4 ab=4\times 1=4$$

Dado que ab é positivo, a e b teñen o mesmo signo. Dado que a+b é positivo, a e b son os dous positivos. Pon na lista todos eses pares enteiros que dan produto 4.

$$1,4 2,2$$

Calcular a suma para cada parella.

$$1+4=5 2+2=4$$

A solución é a parella que fornece a suma 4.

$$a=2 b=2$$

Reescribe 4u^{2}+4u+1 como \left(4u^{2}+2u\right)+\left(2u+1\right).

$$\left(4u^{2}+2u\right)+\left(2u+1\right)$$

Factorizar 2u en 4u^{2}+2u.

$$2u\left(2u+1\right)+2u+1$$

Factoriza o termo común 2u+1 mediante a propiedade distributiva.

$$\left(2u+1\right)\left(2u+1\right)$$

Reescribe como cadrado de binomio.

$$\left(2u+1\right)^{2}$$

Para atopar a solución de ecuación, resolve 2u+1=0.

$$u=-\frac{1}{2}$$

Pasos que usan a fórmula cadrática

Todas as ecuacións na forma ax^{2}+bx+c=0 pódense resolver coa fórmula cadrática: \frac{-b±\sqrt{b^{2}-4ac}}{2a}. A fórmula cadrática fornece dúas solucións, unha cando ± é suma e outra cando é resta.

$$4u^{2}+4u+1=0$$

Esta ecuación ten unha forma estándar: ax^{2}+bx+c=0. Substitúe a por 4, b por 4 e c por 1 na fórmula cadrática, \frac{-b±\sqrt{b^{2}-4ac}}{2a}.

$$u=\frac{-4±\sqrt{4^{2}-4\times 4}}{2\times 4}$$

Eleva 4 ao cadrado.

$$u=\frac{-4±\sqrt{16-4\times 4}}{2\times 4}$$

Multiplica -4 por 4.

$$u=\frac{-4±\sqrt{16-16}}{2\times 4}$$

Suma 16 a -16.

$$u=\frac{-4±\sqrt{0}}{2\times 4}$$

Obtén a raíz cadrada de 0.

$$u=-\frac{4}{2\times 4}$$

Multiplica 2 por 4.

$$u=-\frac{4}{8}$$

Reduce a fracción \frac{-4}{8} a termos máis baixos extraendo e cancelando 4.

$$u=-\frac{1}{2}$$

Pasos para completar o cadrado

As ecuacións cadráticas coma esta pódense resolver completando o cadrado. Para completar o cadrado, a ecuación debe estar na forma x^{2}+bx=c.

$$4u^{2}+4u+1=0$$

Resta 1 en ambos lados da ecuación.

$$4u^{2}+4u+1-1=-1$$

Se restas 1 a si mesmo, quédache 0.

$$4u^{2}+4u=-1$$

Divide ambos lados entre 4.

$$\frac{4u^{2}+4u}{4}=-\frac{1}{4}$$

A división entre 4 desfai a multiplicación por 4.

$$u^{2}+\frac{4}{4}u=-\frac{1}{4}$$

Divide 4 entre 4.

$$u^{2}+u=-\frac{1}{4}$$

Divide 1, o coeficiente do termo x, entre 2 para obter \frac{1}{2}. Despois, suma o cadrado de \frac{1}{2} en ambos lados da ecuación. Este paso converte o lado esquerdo da ecuación nun cadrado perfecto.

$$u^{2}+u+\left(\frac{1}{2}\right)^{2}=-\frac{1}{4}+\left(\frac{1}{2}\right)^{2}$$

Eleva \frac{1}{2} ao cadrado mediante a elevación ao cadrado do numerador e do denominador da fracción.

$$u^{2}+u+\frac{1}{4}=\frac{-1+1}{4}$$

Suma -\frac{1}{4} a \frac{1}{4} mediante a busca dun denominador común e a suma dos numeradores. Despois, se é posible, reduce a fracción aos termos máis baixos.

$$u^{2}+u+\frac{1}{4}=0$$

Factoriza u^{2}+u+\frac{1}{4}. En xeral, cando x^{2}+bx+c é un cadrado perfecto, sempre se pode factorizar como \left(x+\frac{b}{2}\right)^{2}.

$$\left(u+\frac{1}{2}\right)^{2}=0$$

Obtén a raíz cadrada de ambos lados da ecuación.

$$\sqrt{\left(u+\frac{1}{2}\right)^{2}}=\sqrt{0}$$

Simplifica.

$$u+\frac{1}{2}=0 u+\frac{1}{2}=0$$

Resta \frac{1}{2} en ambos lados da ecuación.

$$u=-\frac{1}{2} u=-\frac{1}{2}$$

A ecuación está resolta. As solucións son iguais.

$$u=-\frac{1}{2}$$