Привет! Давай разберем это уравнение вместе.
- Раскроем скобки:
Сначала раскроем правую часть уравнения, используя формулу квадрата суммы \( (a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2 \):
- \( (x+4)^2 = x^2 + 2 \cdot x \cdot 4 + 4^2 = x^2 + 8x + 16 \)
Теперь наше уравнение выглядит так:
- \( 4x^2 + 12x + 9 = x^2 + 8x + 16 \)
- Перенесем все члены в одну сторону:
Чтобы решить квадратное уравнение, нужно привести его к виду \( ax^2 + bx + c = 0 \). Для этого перенесем все слагаемые из правой части в левую, меняя знаки:
- \( 4x^2 - x^2 + 12x - 8x + 9 - 16 = 0 \)
Сгруппируем подобные слагаемые:
- \( (4x^2 - x^2) + (12x - 8x) + (9 - 16) = 0 \)
- \( 3x^2 + 4x - 7 = 0 \)
- Решим полученное квадратное уравнение:
Теперь у нас есть стандартное квадратное уравнение \( ax^2 + bx + c = 0 \), где \( a=3 \), \( b=4 \), \( c=-7 \). Найдем дискриминант по формуле \( D = b^2 - 4ac \):
- \( D = 4^2 - 4 \cdot 3 \cdot (-7) \)
- \( D = 16 - (-84) \)
- \( D = 16 + 84 \)
- \( D = 100 \)
Так как \( D > 0 \), у нас будет два корня. Найдем их по формуле \( x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} \):
Первый корень (x₁):
- \( x_1 = \frac{-4 + \sqrt{100}}{2 \cdot 3} \)
- \( x_1 = \frac{-4 + 10}{6} \)
- \( x_1 = \frac{6}{6} \)
- \( x_1 = 1 \)
Второй корень (x₂):
- \( x_2 = \frac{-4 - \sqrt{100}}{2 \cdot 3} \)
- \( x_2 = \frac{-4 - 10}{6} \)
- \( x_2 = \frac{-14}{6} \)
- \( x_2 = -\frac{7}{3} \)
- Проверка (необязательна, но полезна):
Подставим найденные корни обратно в исходное уравнение, чтобы убедиться в правильности решения.
Для x = 1:
- Левая часть: \( 4(1)^2 + 12(1) + 9 = 4 + 12 + 9 = 25 \)
- Правая часть: \( (1+4)^2 = 5^2 = 25 \)
- \( 25 = 25 \) (Верно)
Для x = -7/3:
- Левая часть: \( 4(-\frac{7}{3})^2 + 12(-\frac{7}{3}) + 9 = 4(\frac{49}{9}) - \frac{84}{3} + 9 = \frac{196}{9} - 28 + 9 = \frac{196}{9} - 19 = \frac{196}{9} - \frac{171}{9} = \frac{25}{9} \)
- Правая часть: \( (-\frac{7}{3}+4)^2 = (-\frac{7}{3}+\frac{12}{3})^2 = (\frac{5}{3})^2 = \frac{25}{9} \)
- \( \frac{25}{9} = \frac{25}{9} \) (Верно)