Bevis

Du forventes å kunne dette beviset til eksamen

For en vilkårlig andregradslikning ax2+bx+c=0ax^2 + bx + c = 0 med a0a \neq 0 er løsningene x=b±b24ac2ax = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}.

Forutsetninger:

  • Metoden fra undertemaet «Utfylling av kvadratet»: x2+kx=(x+k2)2(k2)2x^2 + kx = \left(x + \frac{k}{2}\right)^2 - \left(\frac{k}{2}\right)^2. Beviset er nøyaktig den samme fremgangsmåten, bare med bokstavene aa, bb og cc i stedet for konkrete tall.
  1. Del hele likningen på aa (lovlig siden a0a \neq 0), slik at koeffisienten foran x2x^2 blir 11:
    x2+bax+ca=0x^2 + \frac{b}{a}x + \frac{c}{a} = 0
  2. Flytt konstantleddet over på høyre side:
    x2+bax=cax^2 + \frac{b}{a}x = -\frac{c}{a}
  3. Fullfør kvadratet på venstre side: legg til (b2a)2\left(\frac{b}{2a}\right)^2 på BEGGE sider (nøyaktig samme steg som i tall-eksempelet under «Utfylling av kvadratet», bare med ba\frac{b}{a} i stedet for et konkret tall):
    x2+bax+(b2a)2=(b2a)2cax^2 + \frac{b}{a}x + \left(\frac{b}{2a}\right)^2 = \left(\frac{b}{2a}\right)^2 - \frac{c}{a}
  4. Venstre side er nå et fullstendig kvadrat. Skriv høyre side med fellesnevner 4a24a^2:
    (x+b2a)2=b24a24ac4a2=b24ac4a2\left(x + \frac{b}{2a}\right)^2 = \frac{b^2}{4a^2} - \frac{4ac}{4a^2} = \frac{b^2 - 4ac}{4a^2}
  5. Ta kvadratroten på begge sider. Kvadratroten av 4a24a^2 er 2a2a i tallverdi, men siden ±\pm allerede dekker begge fortegn, kan vi skrive den som 2a2a:
    x+b2a=±b24ac2ax + \frac{b}{2a} = \pm \frac{\sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}
  6. Flytt b2a\frac{b}{2a} over på høyre side og sett de to brøkene sammen:
    x=b2a±b24ac2a=b±b24ac2ax = -\frac{b}{2a} \pm \frac{\sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}

x=b±b24ac2ax = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}