Algèbre Exemples

$\sqrt{5 x + 1} = 1 + 3 \sqrt{x}$

Étape 1

Pour retirer le radical du côté gauche de l’équation, élevez au carré les deux côtés de l’équation.

${\sqrt{5 x + 1}}^{2} = {(1 + 3 \sqrt{x})}^{2}$

Étape 2

Simplifiez chaque côté de l’équation.

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Étape 2.1

Utilisez $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ pour réécrire $\sqrt{5 x + 1}$ comme ${(5 x + 1)}^{\frac{1}{2}}$ .

${({(5 x + 1)}^{\frac{1}{2}})}^{2} = {(1 + 3 \sqrt{x})}^{2}$

Étape 2.2

Simplifiez le côté gauche.

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Étape 2.2.1

Simplifiez ${({(5 x + 1)}^{\frac{1}{2}})}^{2}$ .

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Étape 2.2.1.1

Multipliez les exposants dans ${({(5 x + 1)}^{\frac{1}{2}})}^{2}$ .

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Étape 2.2.1.1.1

Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

${(5 x + 1)}^{\frac{1}{2} \cdot 2} = {(1 + 3 \sqrt{x})}^{2}$

Étape 2.2.1.1.2

Annulez le facteur commun de $2$ .

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Étape 2.2.1.1.2.1

Annulez le facteur commun.

${(5 x + 1)}^{\frac{1}{2} \cdot 2} = {(1 + 3 \sqrt{x})}^{2}$

Étape 2.2.1.1.2.2

Réécrivez l’expression.

${(5 x + 1)}^{1} = {(1 + 3 \sqrt{x})}^{2}$

Étape 2.2.1.2

Simplifiez

$5 x + 1 = {(1 + 3 \sqrt{x})}^{2}$

Étape 2.3

Simplifiez le côté droit.

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Étape 2.3.1

Simplifiez ${(1 + 3 \sqrt{x})}^{2}$ .

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Étape 2.3.1.1

Réécrivez ${(1 + 3 \sqrt{x})}^{2}$ comme $(1 + 3 \sqrt{x}) (1 + 3 \sqrt{x})$ .

$5 x + 1 = (1 + 3 \sqrt{x}) (1 + 3 \sqrt{x})$

Étape 2.3.1.2

Développez $(1 + 3 \sqrt{x}) (1 + 3 \sqrt{x})$ à l’aide de la méthode FOIL.

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Étape 2.3.1.2.1

Appliquez la propriété distributive.

$5 x + 1 = 1 (1 + 3 \sqrt{x}) + 3 \sqrt{x} (1 + 3 \sqrt{x})$

Étape 2.3.1.2.2

Appliquez la propriété distributive.

$5 x + 1 = 1 \cdot 1 + 1 (3 \sqrt{x}) + 3 \sqrt{x} (1 + 3 \sqrt{x})$

Étape 2.3.1.2.3

Appliquez la propriété distributive.

$5 x + 1 = 1 \cdot 1 + 1 (3 \sqrt{x}) + 3 \sqrt{x} \cdot 1 + 3 \sqrt{x} (3 \sqrt{x})$

Étape 2.3.1.3

Simplifiez et associez les termes similaires.

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Étape 2.3.1.3.1

Simplifiez chaque terme.

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Étape 2.3.1.3.1.1

Multipliez $1$ par $1$ .

$5 x + 1 = 1 + 1 (3 \sqrt{x}) + 3 \sqrt{x} \cdot 1 + 3 \sqrt{x} (3 \sqrt{x})$

Étape 2.3.1.3.1.2

Multipliez $3 \sqrt{x}$ par $1$ .

$5 x + 1 = 1 + 3 \sqrt{x} + 3 \sqrt{x} \cdot 1 + 3 \sqrt{x} (3 \sqrt{x})$

Étape 2.3.1.3.1.3

Multipliez $3$ par $1$ .

$5 x + 1 = 1 + 3 \sqrt{x} + 3 \sqrt{x} + 3 \sqrt{x} (3 \sqrt{x})$

Étape 2.3.1.3.1.4

Multipliez $3 \sqrt{x} (3 \sqrt{x})$ .

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Étape 2.3.1.3.1.4.1

Multipliez $3$ par $3$ .

$5 x + 1 = 1 + 3 \sqrt{x} + 3 \sqrt{x} + 9 \sqrt{x} \sqrt{x}$

Étape 2.3.1.3.1.4.2

Élevez $\sqrt{x}$ à la puissance $1$ .

$5 x + 1 = 1 + 3 \sqrt{x} + 3 \sqrt{x} + 9 ({\sqrt{x}}^{1} \sqrt{x})$

Étape 2.3.1.3.1.4.3

Élevez $\sqrt{x}$ à la puissance $1$ .

$5 x + 1 = 1 + 3 \sqrt{x} + 3 \sqrt{x} + 9 ({\sqrt{x}}^{1} {\sqrt{x}}^{1})$

Étape 2.3.1.3.1.4.4

Utilisez la règle de puissance $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ pour associer des exposants.

$5 x + 1 = 1 + 3 \sqrt{x} + 3 \sqrt{x} + 9 {\sqrt{x}}^{1 + 1}$

Étape 2.3.1.3.1.4.5

Additionnez $1$ et $1$ .

$5 x + 1 = 1 + 3 \sqrt{x} + 3 \sqrt{x} + 9 {\sqrt{x}}^{2}$

Étape 2.3.1.3.1.5

Réécrivez ${\sqrt{x}}^{2}$ comme $x$ .

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Étape 2.3.1.3.1.5.1

Utilisez $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ pour réécrire $\sqrt{x}$ comme $x^{\frac{1}{2}}$ .

$5 x + 1 = 1 + 3 \sqrt{x} + 3 \sqrt{x} + 9 {(x^{\frac{1}{2}})}^{2}$

Étape 2.3.1.3.1.5.2

Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$5 x + 1 = 1 + 3 \sqrt{x} + 3 \sqrt{x} + 9 x^{\frac{1}{2} \cdot 2}$

Étape 2.3.1.3.1.5.3

Associez $\frac{1}{2}$ et $2$ .

$5 x + 1 = 1 + 3 \sqrt{x} + 3 \sqrt{x} + 9 x^{\frac{2}{2}}$

Étape 2.3.1.3.1.5.4

Annulez le facteur commun de $2$ .

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Étape 2.3.1.3.1.5.4.1

Annulez le facteur commun.

$5 x + 1 = 1 + 3 \sqrt{x} + 3 \sqrt{x} + 9 x^{\frac{2}{2}}$

Étape 2.3.1.3.1.5.4.2

Réécrivez l’expression.

$5 x + 1 = 1 + 3 \sqrt{x} + 3 \sqrt{x} + 9 x^{1}$

Étape 2.3.1.3.1.5.5

Simplifiez

$5 x + 1 = 1 + 3 \sqrt{x} + 3 \sqrt{x} + 9 x$

Étape 2.3.1.3.2

Additionnez $3 \sqrt{x}$ et $3 \sqrt{x}$ .

$5 x + 1 = 1 + 6 \sqrt{x} + 9 x$

Étape 3

Résolvez $6 \sqrt{x}$ .

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Étape 3.1

Réécrivez l’équation comme $1 + 6 \sqrt{x} + 9 x = 5 x + 1$ .

$1 + 6 \sqrt{x} + 9 x = 5 x + 1$

Étape 3.2

Déplacez tous les termes ne contenant pas $6 \sqrt{x}$ du côté droit de l’équation.

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Étape 3.2.1

Soustrayez $1$ des deux côtés de l’équation.

$6 \sqrt{x} + 9 x = 5 x + 1 - 1$

Étape 3.2.2

Soustrayez $9 x$ des deux côtés de l’équation.

$6 \sqrt{x} = 5 x + 1 - 1 - 9 x$

Étape 3.2.3

Associez les termes opposés dans $5 x + 1 - 1 - 9 x$ .

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Étape 3.2.3.1

Soustrayez $1$ de $1$ .

$6 \sqrt{x} = 5 x + 0 - 9 x$

Étape 3.2.3.2

Additionnez $5 x$ et $0$ .

$6 \sqrt{x} = 5 x - 9 x$

Étape 3.2.4

Soustrayez $9 x$ de $5 x$ .

$6 \sqrt{x} = - 4 x$

Étape 4

Pour retirer le radical du côté gauche de l’équation, élevez au carré les deux côtés de l’équation.

${(6 \sqrt{x})}^{2} = {(- 4 x)}^{2}$

Étape 5

Simplifiez chaque côté de l’équation.

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Étape 5.1

Utilisez $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ pour réécrire $\sqrt{x}$ comme $x^{\frac{1}{2}}$ .

${(6 x^{\frac{1}{2}})}^{2} = {(- 4 x)}^{2}$

Étape 5.2

Simplifiez le côté gauche.

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Étape 5.2.1

Simplifiez ${(6 x^{\frac{1}{2}})}^{2}$ .

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Étape 5.2.1.1

Appliquez la règle de produit à $6 x^{\frac{1}{2}}$ .

$6^{2} {(x^{\frac{1}{2}})}^{2} = {(- 4 x)}^{2}$

Étape 5.2.1.2

Élevez $6$ à la puissance $2$ .

$36 {(x^{\frac{1}{2}})}^{2} = {(- 4 x)}^{2}$

Étape 5.2.1.3

Multipliez les exposants dans ${(x^{\frac{1}{2}})}^{2}$ .

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Étape 5.2.1.3.1

Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$36 x^{\frac{1}{2} \cdot 2} = {(- 4 x)}^{2}$

Étape 5.2.1.3.2

Annulez le facteur commun de $2$ .

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Étape 5.2.1.3.2.1

Annulez le facteur commun.

$36 x^{\frac{1}{2} \cdot 2} = {(- 4 x)}^{2}$

Étape 5.2.1.3.2.2

Réécrivez l’expression.

$36 x^{1} = {(- 4 x)}^{2}$

Étape 5.2.1.4

Simplifiez

$36 x = {(- 4 x)}^{2}$

Étape 5.3

Simplifiez le côté droit.

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Étape 5.3.1

Simplifiez ${(- 4 x)}^{2}$ .

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Étape 5.3.1.1

Appliquez la règle de produit à $- 4 x$ .

$36 x = {(- 4)}^{2} x^{2}$

Étape 5.3.1.2

Élevez $- 4$ à la puissance $2$ .

$36 x = 16 x^{2}$

Étape 6

Résolvez $x$ .

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Étape 6.1

Soustrayez $16 x^{2}$ des deux côtés de l’équation.

$36 x - 16 x^{2} = 0$

Étape 6.2

Factorisez le côté gauche de l’équation.

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Étape 6.2.1

Laissez $u = x$ . Remplacez toutes les occurrences de $x$ par $u$ .

$36 u - 16 u^{2} = 0$

Étape 6.2.2

Factorisez $4 u$ à partir de $36 u - 16 u^{2}$ .

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Étape 6.2.2.1

Factorisez $4 u$ à partir de $36 u$ .

$4 u (9) - 16 u^{2} = 0$

Étape 6.2.2.2

Factorisez $4 u$ à partir de $- 16 u^{2}$ .

$4 u (9) + 4 u (- 4 u) = 0$

Étape 6.2.2.3

Factorisez $4 u$ à partir de $4 u (9) + 4 u (- 4 u)$ .

$4 u (9 - 4 u) = 0$

Étape 6.2.3

Remplacez toutes les occurrences de $u$ par $x$ .

$4 x (9 - 4 x) = 0$

Étape 6.3

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

$x = 0$

$9 - 4 x = 0$

Étape 6.4

Définissez $x$ égal à $0$ .

$x = 0$

Étape 6.5

Définissez $9 - 4 x$ égal à $0$ et résolvez $x$ .

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Étape 6.5.1

Définissez $9 - 4 x$ égal à $0$ .

$9 - 4 x = 0$

Étape 6.5.2

Résolvez $9 - 4 x = 0$ pour $x$ .

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Étape 6.5.2.1

Soustrayez $9$ des deux côtés de l’équation.

$- 4 x = - 9$

Étape 6.5.2.2

Divisez chaque terme dans $- 4 x = - 9$ par $- 4$ et simplifiez.

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Étape 6.5.2.2.1

Divisez chaque terme dans $- 4 x = - 9$ par $- 4$ .

$\frac{- 4 x}{- 4} = \frac{- 9}{- 4}$

Étape 6.5.2.2.2

Simplifiez le côté gauche.

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Étape 6.5.2.2.2.1

Annulez le facteur commun de $- 4$ .

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Étape 6.5.2.2.2.1.1

Annulez le facteur commun.

$\frac{- 4 x}{- 4} = \frac{- 9}{- 4}$

Étape 6.5.2.2.2.1.2

Divisez $x$ par $1$ .

$x = \frac{- 9}{- 4}$

Étape 6.5.2.2.3

Simplifiez le côté droit.

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Étape 6.5.2.2.3.1

La division de deux valeurs négatives produit une valeur positive.

$x = \frac{9}{4}$

Étape 6.6

La solution finale est l’ensemble des valeurs qui rendent $4 x (9 - 4 x) = 0$ vraie.

$x = 0, \frac{9}{4}$

Étape 7

Excluez les solutions qui ne rendent pas $\sqrt{5 x + 1} = 1 + 3 \sqrt{x}$ vrai.

$x = 0$

Étape 8