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Simplify by using the imaginary unit \( i \) \( \frac{-8 \pm \sqrt{-128}}{2} \)

Ask by Barrett Huang. in the United States
Jan 27,2025

Solución de tutoría real

Respuesta verificada por el tutor

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\(-4 \pm 4\sqrt{2}i\)

Solución

To simplify the expression \(\frac{-8 \pm \sqrt{-128}}{2}\) using the imaginary unit \(i\), follow these steps: 1. **Simplify the Square Root of the Negative Number:** \[ \sqrt{-128} = \sqrt{128} \cdot \sqrt{-1} = \sqrt{128} \cdot i \] 2. **Simplify \(\sqrt{128}\):** \[ \sqrt{128} = \sqrt{64 \times 2} = \sqrt{64} \cdot \sqrt{2} = 8\sqrt{2} \] So, \[ \sqrt{-128} = 8\sqrt{2} \cdot i = 8i\sqrt{2} \] 3. **Substitute Back into the Original Expression:** \[ \frac{-8 \pm \sqrt{-128}}{2} = \frac{-8 \pm 8i\sqrt{2}}{2} \] 4. **Factor Out the Common Term in the Numerator:** \[ \frac{-8 \pm 8i\sqrt{2}}{2} = \frac{8(-1 \pm i\sqrt{2})}{2} = 4(-1 \pm i\sqrt{2}) \] 5. **Final Simplified Form:** \[ -4 \pm 4i\sqrt{2} \] **Therefore, the simplified form is:** \[ -4 \pm 4\,\sqrt{2}\,i \]

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To simplify the expression \( \frac{-8 \pm \sqrt{-128}}{2} \), we first address the square root of the negative number. Recall that \( \sqrt{-1} = i \). We can rewrite \( \sqrt{-128} \) as \( \sqrt{128} \cdot \sqrt{-1} \), which gives us \( \sqrt{-128} = \sqrt{128} i \). Next, we simplify \( \sqrt{128} \). Since \( 128 = 64 \times 2 \), we find that \( \sqrt{128} = \sqrt{64 \times 2} = \sqrt{64} \cdot \sqrt{2} = 8\sqrt{2} \). Thus, we have \( \sqrt{-128} = 8\sqrt{2} i \). Now substituting this back into the original expression, we get: \[ \frac{-8 \pm 8\sqrt{2} i}{2} \] We can simplify this fraction by dividing both terms in the numerator by \( 2 \): \[ = \frac{-8}{2} \pm \frac{8\sqrt{2} i}{2} = -4 \pm 4\sqrt{2} i \] Thus, the expression simplifies to: \[ -4 \pm 4\sqrt{2} i \]

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