다음을 풀어보세요: 7x^2+4x+1=0

$$7 x ^ { 2 } + 4 x + 1 = 0$$

x에 대한 해 (complex solution)

$$x=\frac{-2+\sqrt{3}i}{7}\approx -0.285714286+0.24743583i$$

$$x=\frac{-\sqrt{3}i-2}{7}\approx -0.285714286-0.24743583i$$

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.

$$7x^{2}+4x+1=0$$

이 수식은 표준 형식 ax^{2}+bx+c=0입니다. 근의 공식 \frac{-b±\sqrt{b^{2}-4ac}}{2a}에서 7을(를) a로, 4을(를) b로, 1을(를) c로 치환합니다.

$$x=\frac{-4±\sqrt{4^{2}-4\times 7}}{2\times 7}$$

4을(를) 제곱합니다.

$$x=\frac{-4±\sqrt{16-4\times 7}}{2\times 7}$$

-4에 7을(를) 곱합니다.

$$x=\frac{-4±\sqrt{16-28}}{2\times 7}$$

16을(를) -28에 추가합니다.

$$x=\frac{-4±\sqrt{-12}}{2\times 7}$$

-12의 제곱근을 구합니다.

$$x=\frac{-4±2\sqrt{3}i}{2\times 7}$$

2에 7을(를) 곱합니다.

$$x=\frac{-4±2\sqrt{3}i}{14}$$

±이(가) 플러스일 때 수식 x=\frac{-4±2\sqrt{3}i}{14}을(를) 풉니다. -4을(를) 2i\sqrt{3}에 추가합니다.

$$x=\frac{-4+2\sqrt{3}i}{14}$$

-4+2i\sqrt{3}을(를) 14(으)로 나눕니다.

$$x=\frac{-2+\sqrt{3}i}{7}$$

±이(가) 마이너스일 때 수식 x=\frac{-4±2\sqrt{3}i}{14}을(를) 풉니다. -4에서 2i\sqrt{3}을(를) 뺍니다.

$$x=\frac{-2\sqrt{3}i-4}{14}$$

-4-2i\sqrt{3}을(를) 14(으)로 나눕니다.

$$x=\frac{-\sqrt{3}i-2}{7}$$

수식이 이제 해결되었습니다.

$$x=\frac{-2+\sqrt{3}i}{7} x=\frac{-\sqrt{3}i-2}{7}$$

제곱 완성 단계

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

$$7x^{2}+4x+1=0$$

수식의 양쪽에서 1을(를) 뺍니다.

$$7x^{2}+4x+1-1=-1$$

자신에서 1을(를) 빼면 0이(가) 남습니다.

$$7x^{2}+4x=-1$$

양쪽을 7(으)로 나눕니다.

$$\frac{7x^{2}+4x}{7}=-\frac{1}{7}$$

7(으)로 나누면 7(으)로 곱하기가 원상태로 돌아갑니다.

$$x^{2}+\frac{4}{7}x=-\frac{1}{7}$$

x 항의 계수인 \frac{4}{7}을(를) 2(으)로 나눠서 \frac{2}{7}을(를) 구합니다. 그런 다음 \frac{2}{7}의 제곱을 수식의 양쪽에 더합니다. 이 단계를 수행하면 수식의 왼쪽이 완전 제곱이 됩니다.

$$x^{2}+\frac{4}{7}x+\left(\frac{2}{7}\right)^{2}=-\frac{1}{7}+\left(\frac{2}{7}\right)^{2}$$

분수의 분자와 분모를 모두 제곱하여 \frac{2}{7}을(를) 제곱합니다.

$$x^{2}+\frac{4}{7}x+\frac{4}{49}=-\frac{1}{7}+\frac{4}{49}$$

공통분모를 찾고 분자를 더하여 -\frac{1}{7}을(를) \frac{4}{49}에 더합니다. 그런 다음 가능한 경우 분수를 기약분수로 약분합니다.

$$x^{2}+\frac{4}{7}x+\frac{4}{49}=-\frac{3}{49}$$

x^{2}+\frac{4}{7}x+\frac{4}{49}을(를) 인수 분해합니다. 일반적으로 x^{2}+bx+c가 완전 제곱일 경우 항상 \left(x+\frac{b}{2}\right)^{2}로 인수 분해될 수 있습니다.

$$\left(x+\frac{2}{7}\right)^{2}=-\frac{3}{49}$$

수식 양쪽의 제곱근을 구합니다.

$$\sqrt{\left(x+\frac{2}{7}\right)^{2}}=\sqrt{-\frac{3}{49}}$$

단순화합니다.

$$x+\frac{2}{7}=\frac{\sqrt{3}i}{7} x+\frac{2}{7}=-\frac{\sqrt{3}i}{7}$$

수식의 양쪽에서 \frac{2}{7}을(를) 뺍니다.

$$x=\frac{-2+\sqrt{3}i}{7} x=\frac{-\sqrt{3}i-2}{7}$$