Для решения уравнения \( 4x^2 + 12x + 9 = (x - 4)^2 \) мы шаг за шагом упростим и решим его.
Шаг 1: Раскроем скобки
Начнём с правой части уравнения, раскроем скобки:
\[ (x - 4)^2 = x^2 - 8x + 16 \]
Теперь уравнение выглядит так:
\[ 4x^2 + 12x + 9 = x^2 - 8x + 16 \]
Шаг 2: Приведем все слагаемые к одной стороне
Переносим все слагаемые на левую сторону уравнения:
\[ 4x^2 + 12x + 9 - x^2 + 8x - 16 = 0 \]
Сгруппируем похожие слагаемые:
\[ (4x^2 - x^2) + (12x + 8x) + (9 - 16) = 0 \]
Это упрощается до:
\[ 3x^2 + 20x - 7 = 0 \]
Шаг 3: Решим квадратное уравнение
Теперь у нас есть квадратное уравнение \( 3x^2 + 20x - 7 = 0 \). Мы можем использовать формулу для решения квадратного уравнения \( ax^2 + bx + c = 0 \):
\[ x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} \]
Где:
- \( a = 3 \)
- \( b = 20 \)
- \( c = -7 \)
Шаг 4: Найдем дискриминант
Сначала находим дискриминант:
\[ D = b^2 - 4ac = 20^2 - 4 \cdot 3 \cdot (-7) = 400 + 84 = 484 \]
Шаг 5: Найдем корни уравнения
Подставляем значения в формулу:
\[ x = \frac{-20 \pm \sqrt{484}}{2 \cdot 3} = \frac{-20 \pm 22}{6} \]
Теперь у нас будет два случая:
- \( x_1 = \frac{-20 + 22}{6} = \frac{2}{6} = \frac{1}{3} \)
- \( x_2 = \frac{-20 - 22}{6} = \frac{-42}{6} = -7 \)
Шаг 6: Запишем ответ
Таким образом, у нас есть два решения уравнения:
\[ x_1 = \frac{1}{3}, \quad x_2 = -7 \]
Итог
Решения уравнения \( 4x^2 + 12x + 9 = (x - 4)^2 \) — это \( x = \frac{1}{3} \) и \( x = -7 \).