Algèbre Exemples

$27 x^{3} - 1 = 0$

Étape 1

Réécrivez $27 x^{3}$ comme ${(3 x)}^{3}$ .

${(3 x)}^{3} - 1 = 0$

Étape 2

Réécrivez $1$ comme $1^{3}$ .

${(3 x)}^{3} - 1^{3} = 0$

Étape 3

Les deux termes étant des cubes parfaits, factorisez à l’aide de la formule de la différence des cubes, $a^{3} - b^{3} = (a - b) (a^{2} + a b + b^{2})$ où $a = 3 x$ et $b = 1$ .

$(3 x - 1) ({(3 x)}^{2} + 3 x \cdot 1 + 1^{2}) = 0$

Étape 4

Simplifiez

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Étape 4.1

Appliquez la règle de produit à $3 x$ .

$(3 x - 1) (3^{2} x^{2} + 3 x \cdot 1 + 1^{2}) = 0$

Étape 4.2

Élevez $3$ à la puissance $2$ .

$(3 x - 1) (9 x^{2} + 3 x \cdot 1 + 1^{2}) = 0$

Étape 4.3

Multipliez $3$ par $1$ .

$(3 x - 1) (9 x^{2} + 3 x + 1^{2}) = 0$

Étape 4.4

Un à n’importe quelle puissance est égal à un.

$(3 x - 1) (9 x^{2} + 3 x + 1) = 0$

Étape 5

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

$3 x - 1 = 0$

$9 x^{2} + 3 x + 1 = 0$

Étape 6

Définissez $3 x - 1$ égal à $0$ et résolvez $x$ .

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Étape 6.1

Définissez $3 x - 1$ égal à $0$ .

$3 x - 1 = 0$

Étape 6.2

Résolvez $3 x - 1 = 0$ pour $x$ .

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Étape 6.2.1

Ajoutez $1$ aux deux côtés de l’équation.

$3 x = 1$

Étape 6.2.2

Divisez chaque terme dans $3 x = 1$ par $3$ et simplifiez.

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Étape 6.2.2.1

Divisez chaque terme dans $3 x = 1$ par $3$ .

$\frac{3 x}{3} = \frac{1}{3}$

Étape 6.2.2.2

Simplifiez le côté gauche.

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Étape 6.2.2.2.1

Annulez le facteur commun de $3$ .

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Étape 6.2.2.2.1.1

Annulez le facteur commun.

$\frac{3 x}{3} = \frac{1}{3}$

Étape 6.2.2.2.1.2

Divisez $x$ par $1$ .

$x = \frac{1}{3}$

Étape 7

Définissez $9 x^{2} + 3 x + 1$ égal à $0$ et résolvez $x$ .

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Étape 7.1

Définissez $9 x^{2} + 3 x + 1$ égal à $0$ .

$9 x^{2} + 3 x + 1 = 0$

Étape 7.2

Résolvez $9 x^{2} + 3 x + 1 = 0$ pour $x$ .

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Étape 7.2.1

Utilisez la formule quadratique pour déterminer les solutions.

$\frac{- b \pm \sqrt{b^{2} - 4 (a c)}}{2 a}$

Étape 7.2.2

Remplacez les valeurs $a = 9$ , $b = 3$ et $c = 1$ dans la formule quadratique et résolvez pour $x$ .

$\frac{- 3 \pm \sqrt{3^{2} - 4 \cdot (9 \cdot 1)}}{2 \cdot 9}$

Étape 7.2.3

Simplifiez

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Étape 7.2.3.1

Simplifiez le numérateur.

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Étape 7.2.3.1.1

Élevez $3$ à la puissance $2$ .

$x = \frac{- 3 \pm \sqrt{9 - 4 \cdot 9 \cdot 1}}{2 \cdot 9}$

Étape 7.2.3.1.2

Multipliez $- 4 \cdot 9 \cdot 1$ .

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Étape 7.2.3.1.2.1

Multipliez $- 4$ par $9$ .

$x = \frac{- 3 \pm \sqrt{9 - 36 \cdot 1}}{2 \cdot 9}$

Étape 7.2.3.1.2.2

Multipliez $- 36$ par $1$ .

$x = \frac{- 3 \pm \sqrt{9 - 36}}{2 \cdot 9}$

Étape 7.2.3.1.3

Soustrayez $36$ de $9$ .

$x = \frac{- 3 \pm \sqrt{- 27}}{2 \cdot 9}$

Étape 7.2.3.1.4

Réécrivez $- 27$ comme $- 1 (27)$ .

$x = \frac{- 3 \pm \sqrt{- 1 \cdot 27}}{2 \cdot 9}$

Étape 7.2.3.1.5

Réécrivez $\sqrt{- 1 (27)}$ comme $\sqrt{- 1} \cdot \sqrt{27}$ .

$x = \frac{- 3 \pm \sqrt{- 1} \cdot \sqrt{27}}{2 \cdot 9}$

Étape 7.2.3.1.6

Réécrivez $\sqrt{- 1}$ comme $i$ .

$x = \frac{- 3 \pm i \cdot \sqrt{27}}{2 \cdot 9}$

Étape 7.2.3.1.7

Réécrivez $27$ comme $3^{2} \cdot 3$ .

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Étape 7.2.3.1.7.1

Factorisez $9$ à partir de $27$ .

$x = \frac{- 3 \pm i \cdot \sqrt{9 (3)}}{2 \cdot 9}$

Étape 7.2.3.1.7.2

Réécrivez $9$ comme $3^{2}$ .

$x = \frac{- 3 \pm i \cdot \sqrt{3^{2} \cdot 3}}{2 \cdot 9}$

Étape 7.2.3.1.8

Extrayez les termes de sous le radical.

$x = \frac{- 3 \pm i \cdot (3 \sqrt{3})}{2 \cdot 9}$

Étape 7.2.3.1.9

Déplacez $3$ à gauche de $i$ .

$x = \frac{- 3 \pm 3 i \sqrt{3}}{2 \cdot 9}$

Étape 7.2.3.2

Multipliez $2$ par $9$ .

$x = \frac{- 3 \pm 3 i \sqrt{3}}{18}$

Étape 7.2.3.3

Simplifiez $\frac{- 3 \pm 3 i \sqrt{3}}{18}$ .

$x = \frac{- 1 \pm i \sqrt{3}}{6}$

Étape 7.2.4

Simplifiez l’expression pour résoudre la partie $+$ du $\pm$ .

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Étape 7.2.4.1

Simplifiez le numérateur.

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Étape 7.2.4.1.1

Élevez $3$ à la puissance $2$ .

$x = \frac{- 3 \pm \sqrt{9 - 4 \cdot 9 \cdot 1}}{2 \cdot 9}$

Étape 7.2.4.1.2

Multipliez $- 4 \cdot 9 \cdot 1$ .

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Étape 7.2.4.1.2.1

Multipliez $- 4$ par $9$ .

$x = \frac{- 3 \pm \sqrt{9 - 36 \cdot 1}}{2 \cdot 9}$

Étape 7.2.4.1.2.2

Multipliez $- 36$ par $1$ .

$x = \frac{- 3 \pm \sqrt{9 - 36}}{2 \cdot 9}$

Étape 7.2.4.1.3

Soustrayez $36$ de $9$ .

$x = \frac{- 3 \pm \sqrt{- 27}}{2 \cdot 9}$

Étape 7.2.4.1.4

Réécrivez $- 27$ comme $- 1 (27)$ .

$x = \frac{- 3 \pm \sqrt{- 1 \cdot 27}}{2 \cdot 9}$

Étape 7.2.4.1.5

Réécrivez $\sqrt{- 1 (27)}$ comme $\sqrt{- 1} \cdot \sqrt{27}$ .

$x = \frac{- 3 \pm \sqrt{- 1} \cdot \sqrt{27}}{2 \cdot 9}$

Étape 7.2.4.1.6

Réécrivez $\sqrt{- 1}$ comme $i$ .

$x = \frac{- 3 \pm i \cdot \sqrt{27}}{2 \cdot 9}$

Étape 7.2.4.1.7

Réécrivez $27$ comme $3^{2} \cdot 3$ .

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Étape 7.2.4.1.7.1

Factorisez $9$ à partir de $27$ .

$x = \frac{- 3 \pm i \cdot \sqrt{9 (3)}}{2 \cdot 9}$

Étape 7.2.4.1.7.2

Réécrivez $9$ comme $3^{2}$ .

$x = \frac{- 3 \pm i \cdot \sqrt{3^{2} \cdot 3}}{2 \cdot 9}$

Étape 7.2.4.1.8

Extrayez les termes de sous le radical.

$x = \frac{- 3 \pm i \cdot (3 \sqrt{3})}{2 \cdot 9}$

Étape 7.2.4.1.9

Déplacez $3$ à gauche de $i$ .

$x = \frac{- 3 \pm 3 i \sqrt{3}}{2 \cdot 9}$

Étape 7.2.4.2

Multipliez $2$ par $9$ .

$x = \frac{- 3 \pm 3 i \sqrt{3}}{18}$

Étape 7.2.4.3

Simplifiez $\frac{- 3 \pm 3 i \sqrt{3}}{18}$ .

$x = \frac{- 1 \pm i \sqrt{3}}{6}$

Étape 7.2.4.4

Remplacez le $\pm$ par $+$ .

$x = \frac{- 1 + i \sqrt{3}}{6}$

Étape 7.2.4.5

Réécrivez $- 1$ comme $- 1 (1)$ .

$x = \frac{- 1 \cdot 1 + i \sqrt{3}}{6}$

Étape 7.2.4.6

Factorisez $- 1$ à partir de $i \sqrt{3}$ .

$x = \frac{- 1 \cdot 1 - (- i \sqrt{3})}{6}$

Étape 7.2.4.7

Factorisez $- 1$ à partir de $- 1 (1) - (- i \sqrt{3})$ .

$x = \frac{- 1 (1 - i \sqrt{3})}{6}$

Étape 7.2.4.8

Placez le signe moins devant la fraction.

$x = - \frac{1 - i \sqrt{3}}{6}$

Étape 7.2.5

Simplifiez l’expression pour résoudre la partie $-$ du $\pm$ .

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Étape 7.2.5.1

Simplifiez le numérateur.

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Étape 7.2.5.1.1

Élevez $3$ à la puissance $2$ .

$x = \frac{- 3 \pm \sqrt{9 - 4 \cdot 9 \cdot 1}}{2 \cdot 9}$

Étape 7.2.5.1.2

Multipliez $- 4 \cdot 9 \cdot 1$ .

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Étape 7.2.5.1.2.1

Multipliez $- 4$ par $9$ .

$x = \frac{- 3 \pm \sqrt{9 - 36 \cdot 1}}{2 \cdot 9}$

Étape 7.2.5.1.2.2

Multipliez $- 36$ par $1$ .

$x = \frac{- 3 \pm \sqrt{9 - 36}}{2 \cdot 9}$

Étape 7.2.5.1.3

Soustrayez $36$ de $9$ .

$x = \frac{- 3 \pm \sqrt{- 27}}{2 \cdot 9}$

Étape 7.2.5.1.4

Réécrivez $- 27$ comme $- 1 (27)$ .

$x = \frac{- 3 \pm \sqrt{- 1 \cdot 27}}{2 \cdot 9}$

Étape 7.2.5.1.5

Réécrivez $\sqrt{- 1 (27)}$ comme $\sqrt{- 1} \cdot \sqrt{27}$ .

$x = \frac{- 3 \pm \sqrt{- 1} \cdot \sqrt{27}}{2 \cdot 9}$

Étape 7.2.5.1.6

Réécrivez $\sqrt{- 1}$ comme $i$ .

$x = \frac{- 3 \pm i \cdot \sqrt{27}}{2 \cdot 9}$

Étape 7.2.5.1.7

Réécrivez $27$ comme $3^{2} \cdot 3$ .

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Étape 7.2.5.1.7.1

Factorisez $9$ à partir de $27$ .

$x = \frac{- 3 \pm i \cdot \sqrt{9 (3)}}{2 \cdot 9}$

Étape 7.2.5.1.7.2

Réécrivez $9$ comme $3^{2}$ .

$x = \frac{- 3 \pm i \cdot \sqrt{3^{2} \cdot 3}}{2 \cdot 9}$

Étape 7.2.5.1.8

Extrayez les termes de sous le radical.

$x = \frac{- 3 \pm i \cdot (3 \sqrt{3})}{2 \cdot 9}$

Étape 7.2.5.1.9

Déplacez $3$ à gauche de $i$ .

$x = \frac{- 3 \pm 3 i \sqrt{3}}{2 \cdot 9}$

Étape 7.2.5.2

Multipliez $2$ par $9$ .

$x = \frac{- 3 \pm 3 i \sqrt{3}}{18}$

Étape 7.2.5.3

Simplifiez $\frac{- 3 \pm 3 i \sqrt{3}}{18}$ .

$x = \frac{- 1 \pm i \sqrt{3}}{6}$

Étape 7.2.5.4

Remplacez le $\pm$ par $-$ .

$x = \frac{- 1 - i \sqrt{3}}{6}$

Étape 7.2.5.5

Réécrivez $- 1$ comme $- 1 (1)$ .

$x = \frac{- 1 \cdot 1 - i \sqrt{3}}{6}$

Étape 7.2.5.6

Factorisez $- 1$ à partir de $- i \sqrt{3}$ .

$x = \frac{- 1 \cdot 1 - (i \sqrt{3})}{6}$

Étape 7.2.5.7

Factorisez $- 1$ à partir de $- 1 (1) - (i \sqrt{3})$ .

$x = \frac{- 1 (1 + i \sqrt{3})}{6}$

Étape 7.2.5.8

Placez le signe moins devant la fraction.

$x = - \frac{1 + i \sqrt{3}}{6}$

Étape 7.2.6

La réponse finale est la combinaison des deux solutions.

$x = - \frac{1 - i \sqrt{3}}{6}, - \frac{1 + i \sqrt{3}}{6}$

Étape 8

La solution finale est l’ensemble des valeurs qui rendent $(3 x - 1) (9 x^{2} + 3 x + 1) = 0$ vraie.

$x = \frac{1}{3}, - \frac{1 - i \sqrt{3}}{6}, - \frac{1 + i \sqrt{3}}{6}$