다음을 풀어보세요: 5x^2+4x=-5

$$5 x ^ { 2 } + 4 x = - 5$$

x에 대한 해 (complex solution)

$$x=\frac{-2+\sqrt{21}i}{5}\approx -0.4+0.916515139i$$

$$x=\frac{-\sqrt{21}i-2}{5}\approx -0.4-0.916515139i$$

근의 공식을 사용한 단계

ax^{2}+bx+c=0 형식의 모든 수식은 근의 공식 \frac{-b±\sqrt{b^{2}-4ac}}{2a}를 사용하여 해답을 찾을 수 있습니다. 근의 공식은 두 가지 해답을 제공하는데, 하나는 ±가 더하기일 때고 다른 하나는 빼기일 때입니다.

$$5x^{2}+4x=-5$$

수식의 양쪽에 5을(를) 더합니다.

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

자신에서 -5을(를) 빼면 0이(가) 남습니다.

$$5x^{2}+4x-\left(-5\right)=0$$

0에서 -5을(를) 뺍니다.

$$5x^{2}+4x+5=0$$

이 수식은 표준 형식 ax^{2}+bx+c=0입니다. 근의 공식 \frac{-b±\sqrt{b^{2}-4ac}}{2a}에서 5을(를) a로, 4을(를) b로, 5을(를) c로 치환합니다.

$$x=\frac{-4±\sqrt{4^{2}-4\times 5\times 5}}{2\times 5}$$

4을(를) 제곱합니다.

$$x=\frac{-4±\sqrt{16-4\times 5\times 5}}{2\times 5}$$

-4에 5을(를) 곱합니다.

$$x=\frac{-4±\sqrt{16-20\times 5}}{2\times 5}$$

-20에 5을(를) 곱합니다.

$$x=\frac{-4±\sqrt{16-100}}{2\times 5}$$

16을(를) -100에 추가합니다.

$$x=\frac{-4±\sqrt{-84}}{2\times 5}$$

-84의 제곱근을 구합니다.

$$x=\frac{-4±2\sqrt{21}i}{2\times 5}$$

2에 5을(를) 곱합니다.

$$x=\frac{-4±2\sqrt{21}i}{10}$$

±이(가) 플러스일 때 수식 x=\frac{-4±2\sqrt{21}i}{10}을(를) 풉니다. -4을(를) 2i\sqrt{21}에 추가합니다.

$$x=\frac{-4+2\sqrt{21}i}{10}$$

-4+2i\sqrt{21}을(를) 10(으)로 나눕니다.

$$x=\frac{-2+\sqrt{21}i}{5}$$

±이(가) 마이너스일 때 수식 x=\frac{-4±2\sqrt{21}i}{10}을(를) 풉니다. -4에서 2i\sqrt{21}을(를) 뺍니다.

$$x=\frac{-2\sqrt{21}i-4}{10}$$

-4-2i\sqrt{21}을(를) 10(으)로 나눕니다.

$$x=\frac{-\sqrt{21}i-2}{5}$$

수식이 이제 해결되었습니다.

$$x=\frac{-2+\sqrt{21}i}{5} x=\frac{-\sqrt{21}i-2}{5}$$

제곱 완성 단계

이와 같은 근의 공식은 제곱을 완성하여 해를 구할 수 있습니다. 제곱을 완성하려면 먼저 수식이 x^{2}+bx=c 형식이어야 합니다.

$$5x^{2}+4x=-5$$

양쪽을 5(으)로 나눕니다.

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

5(으)로 나누면 5(으)로 곱하기가 원상태로 돌아갑니다.

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

-5을(를) 5(으)로 나눕니다.

$$x^{2}+\frac{4}{5}x=-1$$

x 항의 계수인 \frac{4}{5}을(를) 2(으)로 나눠서 \frac{2}{5}을(를) 구합니다. 그런 다음 \frac{2}{5}의 제곱을 수식의 양쪽에 더합니다. 이 단계를 수행하면 수식의 왼쪽이 완전 제곱이 됩니다.

$$x^{2}+\frac{4}{5}x+\left(\frac{2}{5}\right)^{2}=-1+\left(\frac{2}{5}\right)^{2}$$

분수의 분자와 분모를 모두 제곱하여 \frac{2}{5}을(를) 제곱합니다.

$$x^{2}+\frac{4}{5}x+\frac{4}{25}=-1+\frac{4}{25}$$

-1을(를) \frac{4}{25}에 추가합니다.

$$x^{2}+\frac{4}{5}x+\frac{4}{25}=-\frac{21}{25}$$

인수 x^{2}+\frac{4}{5}x+\frac{4}{25}. 일반적으로 x^{2}+bx+c 완벽한 제곱인 경우 항상 \left(x+\frac{b}{2}\right)^{2} 인수로 지정할 수 있습니다.

$$\left(x+\frac{2}{5}\right)^{2}=-\frac{21}{25}$$

수식 양쪽의 제곱근을 구합니다.

$$\sqrt{\left(x+\frac{2}{5}\right)^{2}}=\sqrt{-\frac{21}{25}}$$

단순화합니다.

$$x+\frac{2}{5}=\frac{\sqrt{21}i}{5} x+\frac{2}{5}=-\frac{\sqrt{21}i}{5}$$

수식의 양쪽에서 \frac{2}{5}을(를) 뺍니다.

$$x=\frac{-2+\sqrt{21}i}{5} x=\frac{-\sqrt{21}i-2}{5}$$