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Colegio Metodista Robert Johnson 1 Donde el elemento c es igual a 0 Donde el elemento b es igual a 0 Ecuación cuadrática Nombre: Curso 2 ° medio A / B / C / D Fecha / / / 2020 Objetivo: Reconocer los elementos de una ecuación cuadrática, aplicar modelos matemáticos para la resolución de ecuaciones cuadráticas completas e incompletas por fórmula y factorización Importante Factorizar Crece, valórate y respétate Ecuaciones cuadráticas incompletas Recordemos que las ecuaciones de segundo grado o ecuaciones cuadráticas, son aquellas de la forma 𝒂𝒙𝟐 + 𝒃𝒙 + 𝒄 = 𝟎, donde 𝒂, 𝒃 𝒚 𝒄 ∈ ℝ 𝒚 𝒂 ≠ 𝟎 Dicho esto llamaremos ecuaciones cuadráticas incompletas a aquellas ecuaciones con cocientes 𝑏 = 0 𝑐 = 0 Es decir, son ecuaciones de la forma 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 = 0 𝑎𝑥2 + 𝑐 = 0 Algunas ecuaciones incompletas son: 𝑥2 + 6𝑥 = 0 4𝑥2 − 36 = 0 Para resolver este tipo de ecuaciones podemos usar la fórmula 𝒙 = −𝒃 ± √𝒃𝟐 − 𝟒𝒂𝒄 𝟐𝒂 Si tomamos el Ejemplo 𝟏 𝑥2 + 6𝑥 = 0 Tenemos que los valores de los cocientes son: 𝑎 = 1 𝑏 = 6 𝑐 = 0 Ya con los cocientes identificados reemplazamos en: 𝒙 = −𝒃 ± √𝒃𝟐 − 𝟒𝒂𝒄 𝟐𝒂 𝒙 = −𝟔 ± √𝟔𝟐 − 𝟒(𝟏)(𝟎) 𝟐(𝟏) Resolvemos las operaciones aritméticas 𝒙 = −𝟔 ± √𝟑𝟔 − 𝟎 𝟐 𝒙 = −𝟔 ± √𝟑𝟔 𝟐 Si la base resultante en el radical es 36 y sabemos que este número es mayor que 0, tendremos dos soluciones. −𝟔 ± √𝟑𝟔 𝟐 𝒙𝟏 = −𝟔 + 𝟔 𝟐 = 𝟎 𝟐 = 𝟎 𝒙𝟐 = −𝟔 − 𝟔 𝟐 = −𝟏𝟐 𝟐 = −𝟔 Importante Existe un método para resolver ecuaciones cuadráticas que se llama factorización, si resolvemos el ejercicio anterior utilizando este método el procedimiento es el siguiente. Resolver 𝑥2 + 6𝑥 = 0 Al factorizar, se busca el factor común entre ambos términos, podemos notar que el factor común es la variable x. 𝑥(𝑥 + 6) = 0 Una vez que factorizada la expresión vamos a separar los resultados y los vamos a igualar a 0 como se indica a continuación, 𝑥 = 0 𝑥 + 6 = 0 Luego se despeja 𝑥 = 0 𝑥 = −6 Y ya está resuelta nuestra ecuación, muchas veces es más simple resolver la ecuación por medio de la factorización que usando la fórmula. Ejemplo 2 4𝑥2 − 36 = 0 Podemos resolver esta ecuación con la fórmula ya conocida. 𝒙 = −𝒃 ± √𝒃𝟐 − 𝟒𝒂𝒄 𝟐𝒂 Lo primero es identificar los coeficientes 𝑎 = 4 𝑏 = 0 𝑐 = −36 Ahora reemplazamos en nuestra fórmula 𝑥 = 0 ± √02 − 4(4)(−36) 2(4) Colegio Metodista Robert Johnson 2 Ahora resolvemos lo que está dentro del radical 𝑥 = 0 ± √0 + 576 8 𝑥 = ±√576 8 𝑥 = ±√576 2 𝑥1 = +24 8 = 3 𝑥2 = −24 8 = −3 Las soluciones son: 𝒙𝟏 = 𝟑 ; 𝒙𝟐 = −𝟑 Ahora si utilizamos la factorización nos quedaría de la siguiente manera 4𝑥2 − 36 = 0 Es importante recordar que esta expresión es una suma por su diferencia, y para factorizar estas expresiones identificamos las raíces del primer y segundo término 4𝑥2 − 36 = 0 La raíz cuadrada de 4 es 2 La raíz cuadrada de 𝑥2es 𝑥 La raíz cuadrada de 36 es 6 Una vez identificada la raíz cuadrada de cada expresión completamos los binomios como se muestra a continuación: (2𝑥 + 6)(2𝑥 − 6) = 0 Una vez que factorizada la expresión vamos a separar los resultados y los vamos a igualar a 0 como se indica a continuación: (2𝑥 + 6) = 0 ; (2𝑥 − 6) = 0 Y ahora se resuelve por separado. 2𝑥 + 6 = 0 2𝑥 − 6 = 0 2𝑥 = −6 2𝑥 = 6 𝑥 = −6 2 𝑥 = 6 2 𝑥 = −3 𝑥 = 3 Las soluciones son: 𝒙𝟏 = 𝟑 ; 𝒙𝟐 = −𝟑 Nota: no siempre es fácil factorizar o encontrar los términos para hacerlo, pero hay que destacar que en muchos casos simplifica bastante el ejercicio y acorta los tiempos de resolución de este. No solo se pueden factorizar las ecuaciones cuadráticas incompletas, también podemos factorizar las ecuaciones cuadráticas que tienen todos sus términos. Ejemplo 3 𝑥2 + 13𝑥 + 30 = 0 Para factorizar buscamos dos números que sumados den el termino central y que multiplicados den el tercer termino Tras un análisis mental nos damos cuenta que dichos números son 3 y 10, ahora completamos los binomios (𝑥 + 3)(𝑥 + 10) = 0 Ahora igualamos cada binomio a 0 y resolvemos 𝑥 + 3 = 0 𝑥 + 10 = 0 𝑥 = −3 𝑥 = −10 Las soluciones son: 𝒙𝟏 = −𝟑 ; 𝒙𝟐 = −𝟏𝟎 Es importante reiterar que al aplicar la factorización las ecuaciones cuadráticas se simplifican bastante, pero no siempre lograremos factorizar, en aquellos casos aplicaremos la fórmula conocida. Ejemplo 4 𝑥2 + 14𝑥 + 45 = 0 Aquí buscamos dos números que sumados den 14 y multiplicados den 45, cuando los encuentras los escribes como binomios (𝑥 + 5)(𝑥 + 9) = 0 𝑥 + 5 = 0 𝑥 + 9 = 0 𝑥 = −5 𝑥 = −9 Y listo 𝒙𝟏 = −𝟓 ; 𝒙𝟐 = −𝟗 Y así sin la formula tenemos la solución de una ecuación cuadrática Ejemplo 5 𝑥2 + 18𝑥 + 80 = 0 (𝑥 + 8)(𝑥 + 10) = 0 𝑥 + 8 = 0 𝑥 + 10 = 0 𝑥 = −8 𝑥 = −10 Y listo 𝒙𝟏 = −𝟖 ; 𝒙𝟐 = −𝟏𝟎 Ya tendrás que hacerlo tu anota tus dudas y envíalas por los medios de contacto En este caso la base del radical es mayor que 0 por lo que tendremos dos soluciones Colegio Metodista Robert Johnson 3 Ejemplo 6 𝑥2 − 25 = 0 Es suma por su diferencia y su factorización es la raíz cuadrada de cada término en cada binomio con los signos cambiados tal como se muestra a continuación. 𝑥2 − 25 = 0 (𝑥 + 5)(𝑥 − 5) = 0 𝑥 + 5 = 0 𝑥 − 5 = 0 𝑥 = −5 𝑥 = 5 Y listo 𝒙𝟏 = −𝟓 ; 𝒙𝟐 = −𝟓 Ejercicios Resuelve las siguientes ecuaciones cuadráticas factorizando a) 𝑥2 − 16 = 0 b) 𝑥2 − 100 = 0 c) 16𝑥2 − 64 = 0 d) 49𝑥2 − 81 = 0 e) 𝑥2 + 12𝑥 + 20 = 0 f) 𝑥2 + 13𝑥 + 36 = 0 g) 𝑥2 + 17𝑥 + 60 = 0 h) 𝑥2 + 32𝑥 + 60 = 0 i) 𝑥2 − 7𝑥 − 30 = 0 j) 𝑥2 − 12𝑥 − 28 = 0 k) 𝑥2 + 7𝑥 = 0 l) 𝑥2 + 2𝑥 = 0 m) 𝑥2 − 10𝑥 = 0 n) 2𝑥2 + 4𝑥 = 0 o) 3𝑥2 + 9𝑥 = 0 p) 5𝑥2 − 7𝑥 = 0 Resuelve cada ejercicio utilizando el método que te parezca más simple de utilizar en cada caso q) 𝑥2 − 225 = 0 r) 𝑥2 + 9𝑥 + 20 = 0 s) 2𝑥2 + 13𝑥 + 15 = 0 Ya entiendo Ahora todo está más claro, pinches ecuaciones
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