¿Cuál es la solución de [math] 4 \ sqrt {x} + 1 = 0? [/ Math]

Sin ninguna información adicional, esta ecuación no tiene solución. Por definición, [math] \ sqrt {x} [/ math] siempre viene dada por la raíz principal de un número complejo, que se calcula de la siguiente manera. Dado un número complejo [matemática] z [/ matemática] escríbala en coordenadas polares como [matemática] z = re ^ {i \ theta} [/ matemática] con [matemática] 0 \ leq \ theta <2 \ pi [/ matemática ] Luego, definimos [math] \ sqrt {z} = \ sqrt {r} e ^ {i \ theta / 2} [/ math]. Aquí, [math] \ sqrt {r} [/ math] es la raíz positiva del número positivo real [math] r [/ math]. Usando esta notación para [math] \ sqrt {x} [/ math], la ecuación que has leído

[matemáticas] \ sqrt {r} e ^ {i \ theta / 2} = – \ frac {1} {4} = \ frac {1} {4} e ^ {i (2n + 1) \ pi} [/ matemáticas]

para algún número entero [matemáticas] n [/ matemáticas]. Claramente, podemos resolver [matemáticas] r [/ matemáticas] como [matemáticas] r = \ frac {1} {16} [/ matemáticas]. Pero, ¿qué pasa con [math] \ theta? [/ Math] Tenga en cuenta que la ecuación anterior nos dice que debemos tener [math] \ theta = 2 (2n + 1) \ pi [/ math] que puede tomar valores [math] \ theta = \ cdots, -6 \ pi, -2 \ pi, 2 \ pi, 6 \ pi, \ cdots [/ math]. Tenga en cuenta que ninguno de estos valores se encuentra en el rango principal de [math] \ theta [/ math] que es [math] [0,2 \ pi) [/ math].

Por lo tanto, no existe solución.

Es sorprendente cuántas respuestas incorrectas se han publicado aquí. En particular, varias personas publicaron 1/16 como la solución, aparentemente sin molestarse en verificarlo. 1/16 obviamente está mal:

[matemáticas] 4 \ sqrt {\ frac {1} {16}} +1 = 4. \ frac {1} {4} +1 = 2 \ neq 0 [/ matemática]

Parece que las personas notan que [matemáticas] (- \ frac {1} {4}) ^ 2 = \ frac {1} {16} [/ matemáticas], y olvidan que [matemáticas] \ sqrt {\ frac {1} {16}} \ neq – \ frac {1} {4} [/ math].

De hecho, la ecuación en la pregunta no tiene soluciones, porque [math] \ sqrt {x} [/ math] denota la raíz cuadrada principal de [math] x [/ math], que, si es real, siempre es no negativa, y así no puede ser igual a [math] – \ frac {1} {4} [/ math]

[Desde que publiqué esto, la mayoría de las respuestas “1/16” se han colapsado debido a votos negativos.]

[matemáticas] 4 \ sqrt {x} + 1 = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] 4 \ sqrt {x} = – 1 [/ matemáticas]

[matemáticas] \ sqrt {x} = – \ frac {1} {4} [/ matemáticas]

[matemáticas] \ sqrt {x} ^ 2 = (- \ frac {1} {4}) ^ 2 [/ matemáticas]

[matemáticas] x = \ frac {1} {16} [/ matemáticas]

[matemáticas] \ sqrt {\ frac {1} {16}} = – \ frac {1} {4} [/ matemáticas]

[matemáticas] \ frac {1} {4} = – \ frac {1} {4} [/ matemáticas]

Sin soluciones

Como las otras respuestas han sugerido correctamente,
No hay solución.

A pesar de que,
La ecuación se puede replantear y el gráfico se ve como se muestra a continuación.

4 sqrt (x) + 1 = 0
sqrt (x) = -1/4

Fuente de la imagen: 4√x + 1 = 0 – Wolfram | Alpha