Algèbre Exemples

$x^{4} + x^{2} - 12 = 0$

Étape 1

Remplacez $u = x^{2}$ dans l’équation. Cela facilitera l’utilisation de la formule quadratique.

$u^{2} + u - 12 = 0$

$u = x^{2}$

Étape 2

Factorisez $u^{2} + u - 12$ à l’aide de la méthode AC.

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Étape 2.1

Étudiez la forme $x^{2} + b x + c$ . Déterminez une paire d’entiers dont le produit est $c$ et dont la somme est $b$ . Dans ce cas, dont le produit est $- 12$ et dont la somme est $1$ .

$- 3, 4$

Étape 2.2

Écrivez la forme factorisée avec ces entiers.

$(u - 3) (u + 4) = 0$

Étape 3

Si un facteur quelconque du côté gauche de l’équation est égal à $0$ , l’expression entière sera égale à $0$ .

$u - 3 = 0$

$u + 4 = 0$

Étape 4

Définissez $u - 3$ égal à $0$ et résolvez $u$ .

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Étape 4.1

Définissez $u - 3$ égal à $0$ .

$u - 3 = 0$

Étape 4.2

Ajoutez $3$ aux deux côtés de l’équation.

$u = 3$

Étape 5

Définissez $u + 4$ égal à $0$ et résolvez $u$ .

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Étape 5.1

Définissez $u + 4$ égal à $0$ .

$u + 4 = 0$

Étape 5.2

Soustrayez $4$ des deux côtés de l’équation.

$u = - 4$

Étape 6

La solution finale est l’ensemble des valeurs qui rendent $(u - 3) (u + 4) = 0$ vraie.

$u = 3, - 4$

Étape 7

Remplacez à nouveau la valeur réelle de $u = x^{2}$ dans l’équation résolue.

$x^{2} = 3$

${(x^{2})}^{1} = - 4$

Étape 8

Résolvez la première équation pour $x$ .

$x^{2} = 3$

Étape 9

Résolvez l’équation pour $x$ .

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Étape 9.1

Prenez la racine spécifiée des deux côtés de l’équation pour éliminer l’exposant du côté gauche.

$x = \pm \sqrt{3}$

Étape 9.2

La solution complète est le résultat des parties positive et négative de la solution.

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Étape 9.2.1

Commencez par utiliser la valeur positive du $\pm$ pour déterminer la première solution.

$x = \sqrt{3}$

Étape 9.2.2

Ensuite, utilisez la valeur négative du $\pm$ pour déterminer la deuxième solution.

$x = - \sqrt{3}$

Étape 9.2.3

La solution complète est le résultat des parties positive et négative de la solution.

$x = \sqrt{3}, - \sqrt{3}$

Étape 10

Résolvez la deuxième équation pour $x$ .

${(x^{2})}^{1} = - 4$

Étape 11

Résolvez l’équation pour $x$ .

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Étape 11.1

Supprimez les parenthèses.

$x^{2} = - 4$

Étape 11.2

Prenez la racine spécifiée des deux côtés de l’équation pour éliminer l’exposant du côté gauche.

$x = \pm \sqrt{- 4}$

Étape 11.3

Simplifiez $\pm \sqrt{- 4}$ .

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Étape 11.3.1

Réécrivez $- 4$ comme $- 1 (4)$ .

$x = \pm \sqrt{- 1 (4)}$

Étape 11.3.2

Réécrivez $\sqrt{- 1 (4)}$ comme $\sqrt{- 1} \cdot \sqrt{4}$ .

$x = \pm \sqrt{- 1} \cdot \sqrt{4}$

Étape 11.3.3

Réécrivez $\sqrt{- 1}$ comme $i$ .

$x = \pm i \cdot \sqrt{4}$

Étape 11.3.4

Réécrivez $4$ comme $2^{2}$ .

$x = \pm i \cdot \sqrt{2^{2}}$

Étape 11.3.5

Extrayez les termes de sous le radical, en supposant qu’il s’agit de nombres réels positifs.

$x = \pm i \cdot 2$

Étape 11.3.6

Déplacez $2$ à gauche de $i$ .

$x = \pm 2 i$

Étape 11.4

La solution complète est le résultat des parties positive et négative de la solution.

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Étape 11.4.1

Commencez par utiliser la valeur positive du $\pm$ pour déterminer la première solution.

$x = 2 i$

Étape 11.4.2

Ensuite, utilisez la valeur négative du $\pm$ pour déterminer la deuxième solution.

$x = - 2 i$

Étape 11.4.3

La solution complète est le résultat des parties positive et négative de la solution.

$x = 2 i, - 2 i$

Étape 12

La solution à $x^{4} + x^{2} - 12 = 0$ est $x = \sqrt{3}, - \sqrt{3}, 2 i, - 2 i$ .

$x = \sqrt{3}, - \sqrt{3}, 2 i, - 2 i$

Étape 13