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El Gran Paso - Matemática 19/10/2020 Unidad VIII PÁGINA 1 ÁLGEBRA UNIDAD VIII Ecuaciones de Segundo Grado La ecuación cuadrática o de segundo grado es toda ecuación, que una vez reducida al mayor exponente de la incógnita es dos Clasificación de las ecuaciones cuadráticas Ecuaciones completas: Son ecuaciones de la forma: 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 = 0, que tienen un término en 𝑥2, un término en x y un término independiente de 𝑥. Ejemplo: 2𝑥2 − 13𝑥 + 15 = 0 Donde { 𝑎 = 2, 𝑐𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑥2 𝑏 = −13, 𝑐𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑥 𝑐 = 15, 𝑡é𝑟𝑚𝑖𝑛𝑜 𝑖𝑛𝑑𝑒𝑝𝑒𝑛𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 Ecuaciones incompletas: Son ecuaciones de las formas: 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 = 0 𝑦 𝑎𝑥2 + 𝑐 = 0 Ejemplos: 3𝑥2 − 7𝑥 + 2 = 0 𝑥2 − 6𝑥 = 0 5𝑥2 − 125 = 0 6𝑥2 − 216 = 0 𝑎 = 6; 𝑐𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑥2 𝑏 = 0; 𝑐𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑥 𝑐 = −216; 𝑡é𝑟𝑚𝑖𝑛𝑜 𝑖𝑛𝑑𝑒𝑝𝑒𝑛𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 3𝑥2 + 5𝑥 = 0 𝑎 = 3; 𝑐𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑥2 𝑏 = 5; 𝑐𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑥 𝑐 = 0; 𝑡é𝑟𝑚𝑖𝑛𝑜 𝑖𝑛𝑑𝑒𝑝𝑒𝑛𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 El Gran Paso - Matemática 19/10/2020 Unidad VIII PÁGINA 2 Toda ecuación cuadrática tiene dos raíces y para hallarlas existen varios procedimientos. En este apartado abordaremos el método de factorización. Resolución de ecuaciones por el método de factorización a) Si es de la forma 𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 = 0 Resolver: 𝑥2 − 8𝑥 + 15 = 0 1°) Se factoriza la ecuación que corresponde a un trinomio de la forma 𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 = 0 (𝒙 − 𝟓)(𝒙 − 𝟑) = 𝟎 2°) Cada factor se iguala a cero 𝑥 − 5 = 0 𝑥 − 3 = 0 3°) Se despeja 𝑥 𝒙𝟏 = 𝟓 𝒙𝟐 = 𝟑 b) Si es de la forma 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 = 0 Resolver: 2𝑥2 − 13𝑥 + 15 = 0 1°) Se factoriza la ecuación correspondiente a un trinomio de la forma 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 = 0 2.2𝑥2 − 13.2𝑥 + 2.15 2 = 0 (2𝑥)2 − 13(2𝑥) + 30 2 = 0 (2𝑥 − 10)(2𝑥 − 3) 2 = 0 2(𝑥 − 5)(2𝑥 − 3) 2 = 0 2°) Cada factor se iguala a cero 𝑥 − 5 = 0 2𝑥 − 3 = 0 3°) Se despeja 𝑥 𝒙𝟏 = 𝟓 𝒙𝟐 = 𝟑 𝟐 El Gran Paso - Matemática 19/10/2020 Unidad VIII PÁGINA 3 Ecuaciones Incompletas a) Si es de la forma 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 = 0 Resolver: 6𝑥2 + 60𝑥 = 0 1°) Se factoriza la ecuación que corresponde a un factor común 6𝑥(𝑥 + 10) = 0 2°) Se iguala cada factor a cero 6𝑥 = 0 𝑥 + 10 = 0 3°) Se despeja 𝑥 𝒙𝟏 = 𝟎 𝒙𝟐 = −𝟏𝟎 b) Si es de la forma 𝑎𝑥2 + 𝑐 = 0 Resolver: 2𝑥2 − 50 = 0 1°) Se divide la ecuación entre 2 2𝑥2 − 50 = 0 ÷ 2 2°) Se factoriza la expresión que corresponde a una diferencia de cuadrados 𝑥2 + 25 = 0 (𝑥 + 5)(𝑥 − 5) = 0 3°) Se iguala cada factor a cero y se despeja 𝑥 𝑥 + 5 = 0 𝑥 − 5 = 0 𝑥1 = −5 𝑥2 = 5 Ecuaciones Cuadráticas por Fórmula General Esta ocasión estaremos enfatizando en el método de la Fórmula General Esta fórmula es muy útil para resolver ecuaciones cuadráticas que son difíciles o imposibles de factorizar y usarla puede ser más rápido que completar el cuadrado. La fórmula cuadrática puede usarse para resolver cualquier ecuación de la forma 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑐 + 𝑐 = 0 La solución para la ecuación 𝒂𝒙𝟐 + 𝒃𝒙 + 𝒄 con a diferente de cero está dada por la formula cuadrática: 𝑥 = −𝑏 ± √𝑏2 − 4𝑎𝑐 2𝑎 El Gran Paso - Matemática 19/10/2020 Unidad VIII PÁGINA 4 Ejemplo 1: Usa la fórmula cuadrática para resolver la ecuación 𝑥2 + 4𝑥 = 5 𝑥2 + 4𝑥 = 5 𝑥2 + 4𝑥 − 5 = 0 Primero escribimos la ecuación en su forma estándar. 𝑥2 + 4𝑥 − 5 = 0 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 = 0 𝑎 = 1; 𝑏 = 4; 𝑐 = −5 Observamos que el signo de resta significa que la constante c es negativa. −𝑏 ± √𝑏2 − 4𝑎𝑐 2𝑎 𝑥 = −4 ± √(4)2 − 4(1)(−5) 2(1) Sustituimos los valores en la fórmula cuadrática. 𝑥 = −4 ± √16 + 20 2 Simplificamos, teniendo cuidado de usar los signos correctos. 𝑥 = −4 ± √36 2 Simplificamos un poco más. 𝑥 = −4 ± 6 2 Simplificamos el radical: . 𝑥1 = −4 + 6 2 = 2 2 = 1 o 𝑥2 = −4 − 6 2 = −10 2 = −5 Separamos y simplificamos para encontrar las soluciones de la ecuación cuadrática. Observamos que, en una, se suma 6 y en la otra se resta 6... El Gran Paso - Matemática 19/10/2020 Unidad VIII PÁGINA 5 Verificamos los resultados reemplazando los valores de x en la ecuación original. 𝑥1 = 1 𝑥2 + 4𝑥 = 5 (1)2 + 4 (1) = 5 1 + 4 = 5 𝟓 = 𝟓 𝑥1 = −5 𝑥2 + 4𝑥 = 5 (−5)2 + 4 (−5) = 5 25 − 20 = 5 𝟓 = 𝟓 el conjunto de valores de la incógnita, llamados raíces 𝑥1 y 𝑥2 satisfacen la igualdad Ejemplo 2: Resuelve la ecuación cuadrática: 𝑥2 − 5𝑥 + 6 = 0 • Verificamos si la ecuación está ordenada. • Identificamos los valores de a, b y c. 𝒂 = 𝟏, 𝒃 = −𝟓, 𝒄 = 𝟔 • Reemplazar dichos valores en la Fórmula Cuadrática. 𝑥 = −𝑏 ± √𝑏2 − 4𝑎𝑐 2𝑎 𝑥 = −(−5) ±√(−5)2 − 4(1)(6) 2(1) = 5 ±√25 − 24 2 = 5 ±√1 2 = 5 ± 1 2 Luego: 𝑥1 = 5 + 1 2 = 6 2 = 3 𝑥2 = 5 −1 2 = 4 2 = 2 Importante: al aplicar en la fórmula –b se debe tener en cuenta el signo de coeficiente al [Cite el origen aquí.] El Gran Paso - Matemática 19/10/2020 Unidad VIII PÁGINA 6 Ejemplo 3 Resuelve la siguiente ecuación cuadrática 2𝑥2 − 7𝑥 + 3 = 0 𝐚 = 2, 𝒃 = −7, 𝒄 = 3 𝑥 = −𝑏 ± √𝑏2 − 4𝑎𝑐 2𝑎 𝑥 = −(−7) ±√(−7)2 − 4(2)(3) 2.2 = 7 ±√49 − 24 4 𝑥 = 7 ±√25 4 𝑥 = 7 ± 5 4 𝑥1 = 7 + 5 4 = 12 4 = 3 𝑥2 = 7 − 5 4 = 2 4 = 1 2 El Gran Paso - Matemática 19/10/2020 Unidad VIII PÁGINA 7 Ejemplo 4 Resuelve la siguiente ecuación cuadrática 3𝑥2 − 4𝑥 − 7 = 0 𝐚 = 3, 𝒃 = −4, 𝒄 = −7 𝑥 = −𝑏 ± √𝑏2 − 4𝑎𝑐 2𝑎 𝑥 = −(−4) ±√(4)2−4(3)((−7) 2.3 = 4 ±√16 + 84 6 = 4 ±√100 6 = 4 ± 10 6 𝑥1 = 4 + 10 6 = 14 6 = 7 3 𝑥2 = 4 − 10 6 = −6 6 = -1 Ecuaciones cuadráticas sin denominadores Algunas ecuaciones no están ordenadas para ser resueltas inmediatamente por los métodos aprendidos y deben ser reducidas previamente. Ejemplos: a) 3𝑥(𝑥 − 2) − (𝑥 − 6) = 23(𝑥 − 3) b) (𝑥 + 4)2 = 2𝑥(5𝑥 − 1) − 7(𝑥 − 2) El Gran Paso - Matemática 19/10/2020 Unidad VIII PÁGINA 8 Resolver: 𝟑𝒙 (𝒙 − 𝟐) − (𝒙 − 𝟔) = 𝟐𝟑(𝒙 − 𝟑) 1°) Se aplica la propiedad distributiva 3𝑥(𝑥 − 2) − (𝑥 − 6) = 23(𝑥 − 3) 2°) Se hace transposición de términos, igualando la ecuación a cero, y se reducen términos semejantes 3𝑥2 − 6𝑥 − 𝑥 + 6 − 23𝑥 + 69 = 0 3𝑥2 − 30𝑥 + 75 = 0 3°) Se resuelve la ecuación por el método más apropiado 3𝑥2 − 30𝑥 + 75 = 0 ÷ 3 𝑥2 − 10𝑥 + 25 = 0 (𝑥 − 5)(𝑥 − 5) = 0 𝒙𝟏 = 𝟓 𝒙𝟐 = 𝟓 4°) Se verifica la ecuación 3𝑥(𝑥 − 2) − (𝑥 − 6) = 23. (𝑥 − 3) 3.5(5 − 2) − (5 − 6) = 23. (5 − 3) 15.3 − (−1) = 23.2 45 + 1 = 46 46 = 46 Resolver: (𝒙 + 𝟒)𝟐 = 𝟐𝒙(𝟓𝒙 − 𝟏) − 𝟕(𝒙 − 𝟐) 1°) Efectúa el cuadrado de un binomio y propiedad distributiva 𝑥2 + 8𝑥 + 16 = 10𝑥2 − 2𝑥 − 7𝑥 + 14 2°) Se hace transposición de términos, se iguala la ecuación a cero y se reducen términos semejantes 𝑥2 + 8𝑥 + 16 − 10𝑥2 + 2𝑥 + 7𝑥 − 14 = 0 −9𝑥2 + 17𝑥 + 2 = 0 × (−1) 9𝑥2 − 17𝑥 − 2 = 0 3°) Se resuelve la ecuación por el método más apropiado (9𝑥)2 − 17. (9𝑥) − 18 9 = 0 (9𝑥 − 18)(9𝑥 + 1) 9 = 0 9(𝑥 − 2)(9𝑥 + 1) 9 = 0 El Gran Paso - Matemática 19/10/2020 Unidad VIII PÁGINA 9 𝑥 − 2 = 0 9𝑥 + 1 = 0 𝒙𝟏= 𝟐 𝒙𝟐 = − 𝟏 𝟗 4°) Se verifican los resultados reemplazando en la ecuación el valor de x (𝑥 + 4)2 = 2𝑥(5𝑥 − 1) − 7(𝑥 − 2) (2 + 4)2 = 2.2(5.2 − 1) − 7(2 − 2) 62 = 4.9 − 0 36 = 36 (𝑥 + 4)2 = 2𝑥(5𝑥 − 1) − 7(𝑥 − 2) (− 1 9 + 4) 2 = 2. (− 1 9 ) (5. (− 1 9 ) − 1) − 7 (− 1 9 − 2) ( 35 9 ) 2 = − 2 9 . (− 14 9 ) − 7. ( −19 9 ) 1225 81 = 28 81 + 133 9 1225 81 = 1225 81 Ecuaciones cuadráticas con denominadores Son ecuaciones que se presentan con valores numéricos o expresiones algebraicas en los denominadores. En este tipo de ecuación se procede de la siguiente manera: Ejemplo: 3 𝑥 + 4𝑥 𝑥2 + 3𝑥 − 4 = 2 𝑥 + 4 1°) Se factoriza el polinomio del denominador 3 𝑥 + 4𝑥 (𝑥 + 4)(𝑥 − 1) = 2 𝑥 + 4 2°) Se busca el Mínimo Común Múltiplo. 𝑀𝐶𝑀 = 𝑥(𝑥 + 4)(𝑥 − 1) 3°) Se divide el M.C.M por cada denominador y el resultado se multiplica por el numerador correspondiente, teniendo de la siguiente manera la expresión 3(𝑥 + 4)(𝑥 − 1) + 4𝑥. 𝑥 = 2𝑥. (𝑥 − 1) El Gran Paso - Matemática 19/10/2020 Unidad VIII PÁGINA 10 4°) Se efectúan las operaciones indicadas 3𝑥2 + 9𝑥 − 12 + 4𝑥2 = 2𝑥2 − 2𝑥 5°) Se transpone todos los términos al primer miembro 3𝑥2 + 4𝑥2 − 2𝑥2 + 9𝑥 + 2𝑥 − 12 = 0 5𝑥2 + 11𝑥 − 12 = 0 6°) Se resuelve la ecuación por el método más apropiado (5𝑥)2 + 11. (5𝑥) − 60 5 = 0 (5𝑥 + 15)(5𝑥 − 4) 5 = 0 5(𝑥 + 3)(5𝑥 − 4) 5 = 0 𝑥 + 3 = 0 5𝑥 − 4 = 0 𝒙𝟏 = −𝟑 𝒙𝟐 = 𝟒 𝟓 7°) Se verifica la ecuación 3 𝑥 + 4𝑥 𝑥2 + 3𝑥 − 4 = 2 𝑥 + 4 3 −3 + 4(−3) (−3)2 + 3(−3) − 4 = 2 −3 + 4 −1 + −12 −4 = 2 −1 + 3 = 2 2 = 2 3 4 5 + 4 ( 4 5 ) ( 4 5 ) 2 + 3 ( 4 5 ) − 4 = 2 4 5 + 4 15 4 + 16 5 −24 25 = 2 24 5 15 4 − 10 3 = 5 12 5 12 = 5 12 Ecuaciones cuadráticas con radicales Ecuaciones con radicales: Una ecuación que contiene una expresión radical se llama ecuación radical. Se resuelven eliminando los radicales mediante la elevación de los dos miembros a la potencia que indique el índice del radical; la ecuación que resulta es de 2° grado, al resolverla aparecen nuevas soluciones que no satisfacen la ecuación dada (soluciones extrañas). Por tanto, es necesario en cada caso hacer la verificación siempre para aceptar las soluciones que satisfacen la ecuación dada y rechazar las soluciones extrañas. Al hacer la verificación se tiene en cuenta solamente el valor positivo del radical. El Gran Paso - Matemática 19/10/2020 Unidad VIII PÁGINA 11 Ejemplos: 1. Resolver la ecuación 𝒙 + √𝟐𝒙 + 𝟏 = 7 Despejamos la expresión radical (siempre que sea posible) √2𝑥 + 1 = 7 – x Elevamos ambos miembros a un exponente igual al índice de la raíz (este caso al cuadrado) (√2x + 1 ) 2 = (7 − 𝑥)2 Resolvemos las operaciones indicadas, en el primer miembro simplificamos el exponente con el índice y en el segundo miembro aplicamos la regla del cuadrado de un binomio 2𝑥 + 1 = 49 − 14𝑥 + 𝑥2 Hacemos transposición, ordenamos, reducimos e igualando a 0 el primer miembro −2𝑥 − 1 + 49 − 14𝑥 + 𝑥2 = 0 𝑥2 − 16𝑥 + 48 = 0 Resolvemos la ecuación cuadrática resultante hallando las raíces del trinomio factorizándolo. (𝑥 − 12)(𝑥 − 4) = 0 𝒙𝟏 = 𝟏𝟐 𝒙𝟐 = 𝟒 Verificamos cada una de las raíces en la ecuación. Para 𝑥1 = 12 𝑥 + √2𝑥 + 1 = 7 12 + √2. 𝟏𝟐 + 1 = 7 12 + √25 = 7 12 + 5 = 7 17 ≠ 7 se desecha Para 𝑥2 = 4 𝒙 + √𝟐𝒙 + 𝟏 = 𝟕 𝟒 + √𝟐 ∙ 𝟒 + 𝟏 = 𝟕 4 + √9 = 7 4 + 3 = 7 7 = 7 𝒙𝟐 = 𝟒 Única solución El Gran Paso - Matemática 19/10/2020 Unidad VIII PÁGINA 12 2. Resolvamos la ecuación 𝟓 − √𝟔𝐱² + 𝟏 = 𝟎 Despejamos la expresión radical √6x² + 1 = 5 Elevamos ambos miembros al cuadrado (√6x2 + 1 )²=(5)² Al resolver las potencias obtenemos una ecuación incompleta 6x2 + 1 = 25 Hacemos transposición, ordenamos y reducimos 6x2 − 24 = 0 Resolvemos factorizando primeramente por factor común y luego por medio de una diferencia de cuadrados 6(x2 − 4) = 0 6(𝑥 + 2)(𝑥 − 2) = 0 Hallamos los valores de las raíces (𝑥 + 2)(𝑥 − 2) = 0 𝒙𝟏 = −𝟐 𝒙𝟐 = 𝟐 Verificamos cada una de las raíces en la ecuación Para 𝒙𝟏 = −𝟐 5 - 5 − √6𝑥² + 1 = 0 = 0 5 − √6(−2)² + 1 = 0 5 – 5 = 0 Para 𝒙𝟐 = 𝟐 5 − √6𝑥² + 1 = 0 5 − √6.2² + 1 = 0 5 – 5 = 0 Ecuación de Segundo Grado en la resolución de Problemas Resolver situaciones problemáticas que involucren ecuaciones de segundo grado significa hallar el valor o los valores para la incógnita, que satisfagan las condiciones del problema. Por ello, resolver problemas que involucren ecuaciones requiere saber traducir del lenguaje común al lenguaje algebraico o simbólico, veamos algunos ejemplos y El Gran Paso - Matemática 19/10/2020 Unidad VIII PÁGINA 13 recuerda que puedes utilizar cualquier letra para representar el valor desconocido, preferentemente la x, la y o la z El doble o duplo de un número: 2 x El consecutivo de un número: y + 1 La quinta parte del número disminuido en tres unidades: 𝑥 5 − 3 El producto del cuadrado de un número y 6 es 54: 6𝑥2 = 54 La edad de Ana hace 3 años: m – 3 El cuadrado de la suma de un número y 7: (𝑧 + 7)2 Ahora, inténtalo tú Un número aumentado en 6: _______________________________ El cociente entre un número y 8 :___________________________ La diferencia entre un número y su triple es -10: ____________ Ejemplo 1 La suma de dos números es 32 y su producto es 255.¿Cuáles son esos números? a) Se comprende el problema ¿Qué informaciones se puede obtener del problema? ¿Qué se debe buscar o desea saber? 1° número: x Suma de los números: 𝑥 + 𝑦 = 32 2° número: y Producto de esos números: 𝑥 ∙ 𝑦 = 255 b) Se plantea la solución del problema Si 𝑥 + 𝑦 = 32 entonces: Se despeja “𝑦" para trabajar con una sola incógnita obtenemos que 𝒚 = 𝟑𝟐 − 𝒙 Se reemplaza “y” en la ecuación 𝑥 ∙ 𝑦 = 255 tendremos 𝑥 ∙ 𝑦 = 255 𝑥(32 − 𝑥) = 255 El Gran Paso - Matemática 19/10/2020 Unidad VIII PÁGINA 14 c) Se ejecuta el plan Se resuelve la multiplicación 𝒙(𝟑𝟐 − 𝒙) = 𝟐𝟓𝟓 Se iguala a cero y se ordena 32𝑥 − 𝑥2 = 255 Se multiplica la ecuación por -1 −𝑥2 + 32𝑥 − 255 = 0 se obtiene una ecuación cuadrática completa 𝑥2 − 32𝑥 + 255 = 0 Se resuelve por el método de la factorización (𝑥 − 17)(𝑥 − 15) = 0 Se despeja la incógnita “x” considerando que, si un producto de dos factores da 0, es porque el primer factor es cero, o es cero el segundo factor 𝑥 − 17 = 0 ó 𝑥 − 15 = 0 𝒙𝟏 = 𝟏𝟕 𝒙𝟐 = 𝟏𝟓 d) Se verifica si la solución corresponde al problema planteado Si 𝑥 = 17 e 𝑦 = 32 − 𝑥 entonces al sustituir x por 17 obtenemos 𝒚 = 𝟑𝟐 − 𝟏𝟕 = 𝟏𝟓 Al efectuar la multiplicación 𝑥 ∙ 𝑦 = 255, reemplazando las incógnitas por los valores hallados se comprueba la solución hallada 17.15 = 255 255 = 255 Por lo tanto la respuesta al problema es: Los números son 17 y 15 Ejemplo 2 Milena reparte entre sus hijos 36 caramelos en partes iguales. Si fuesen 3 hijos menos, recibiría cada uno 2 caramelos más. ¿Cuántos hijos tiene? a) Nº de hijos Nº ➝ “x” (incógnita) Le corresponde a cada hijo ➝ 36 𝑥 El Gran Paso - Matemática 19/10/2020 Unidad VIII PÁGINA 15 Y con tres hijos menos ➝ 36 𝑥−3 b) La diferencia entre el número de hijos es de 2 caramelos más 36 𝑥−3 − 36 𝑥 = 2 c) La ecuación tiene denominadores,por lo tanto, primero se halla el mínimo común múltiplo de los mismos (producto de factores comunes y no comunes). En este caso el M.C.M. es 𝑥(𝑥 − 3) 𝟑𝟔 𝒙 − 𝟑 − 𝟑𝟔 𝒙 = 𝟐 Se divide el M.C.M. con el denominador y el cociente se multiplica por el numerador 36𝑥(𝑥 − 3) (𝑥 − 3) − 36𝑥(𝑥 − 3) 𝑥 = 2𝑥(𝑥 − 3) Luego de simplificar, se efectúa las multiplicaciones 36𝑥 − 36(𝑥 − 3) = 2𝑥(𝑥 − 3) Se iguala a cero la ecuación 36𝑥 − 36𝑥 + 108 = 2𝑥2 − 6𝑥 Se reduce términos semejantes y se ordena 36𝑥 − 36𝑥 + 108 − 2𝑥2 + 6𝑥 = 0 Se multiplica toda la ecuación por -1 −1(−2𝑥2 + 6𝑥 + 108) = 0 2𝑥2 − 6𝑥 − 108 = 0 Se indica los valores de a, b y c 𝑎 = 2 𝑏 = −6 𝑐 = −108 Se resuelve por el método de la fórmula general 𝒙 = −𝒃±√𝒃𝟐−𝟒𝒂𝒄 𝟐𝒂 reemplazando las variables a, b y c por sus valores 𝑥 = −(−6) ± √(−6)2 − 4.2(−108) 2.2 Se resuelven las operaciones indicadas 𝑥 = 6 ± √36 + 864 4 = 6 ± √900 4 = 6 ± 30 4 Se despeja las incógnitas 𝑥1 = 6 + 30 4 = 36 4 = 9 𝑥2 = 6 − 30 4 = −24 4 = −6 El Gran Paso - Matemática 19/10/2020 Unidad VIII PÁGINA 16 d) Al obtener dos soluciones se debe ver cual responde al problema, por lo que se rechaza el -6 porque la incógnita es número de hijos, que no puede ser una cantidad negativa. Entonces la respuesta al problema es: Milena tiene 9 hijos. Ejemplo N.º 3 Un rectángulo tiene de largo 7 cm más que el ancho. Si su área es 144 cm2, ¿cuáles son sus dimensiones? a) El largo del rectángulo es 7 cm más que el ancho, pero ¿cuánto mide el ancho? Entonces se tiene que: Ancho (a): x Largo (l): x + 7 Área (A)=144 cm2 b) Partiendo de la fórmula de área, que es: A= l.a (largo por ancho) Se pueden reemplazar las variables de largo y ancho por los datos del problema y se obtiene así la siguiente ecuación A= l.a 144 = (𝑥 + 7) 𝑥 c) Resolver la ecuación Se resuelve las operaciones indicadas 𝟏𝟒𝟒 = (𝒙 + 𝟕)𝒙 Se iguala a cero y ordena 144 = 𝑥2 + 7𝑥 −𝑥2 − 7𝑥 + 144 = 0 Se multiplica la ecuación por (-1) y se obtiene la ecuación completa de segundo grado -1(−𝑥2 − 7𝑥 + 144) = 0 𝑥2 + 7𝑥 − 144 = 0 Se factoriza el trinomio y se iguala los factores a cero (𝑥 + 16)(𝑥 − 9) = 0 𝑥 + 16 = 0 𝑥 − 9 = 0 Se despeja las incógnitas 𝒙𝟏 = −𝟏𝟔 𝒙𝟐 = 𝟗 d) Al tener dos soluciones se descarta el -16, porque las medidas de longitud no pueden ser cantidades negativas. Entonces la solución válida es 9, el ancho del problema, luego el largo que es 𝑥 + 7 al reemplazar queda 9 + 7 =16, luego la respuesta es: e) dimensiones del rectángulo son 9 cm de ancho y 16 cm de largo. El Gran Paso - Matemática 19/10/2020 Unidad VIII PÁGINA 17 Actividades Propuestas 1- Resuelve por el método de factorización y verifica cada solución a) 8𝑥2 + 24𝑥 = 0 𝑨) 𝒙𝟏 = 𝟎; 𝒙𝟐 = −𝟑 𝐶) 𝑥1 = 1; 𝑥2 = −3 𝐷) 𝑥1 = 1; 𝑥2 = −3 𝐷) 𝑥1 = 1; 𝑥2 = 3 𝐸) 𝑥1 = 0; 𝑥2 = 3 b) 𝑥2 − 21𝑥 + 20 = 0 𝐴) 𝑥1 = 0; 𝑥2 = 10 𝑩) 𝒙𝟏 = 𝟐𝟎; 𝒙𝟐 = 𝟏 C) 𝑥1 = 1; 𝑥2 = 11 𝐷) 𝑥1 = 2; 𝑥2 = 10 𝐸) 𝑥1 = 0; 𝑥2 = 11 c) 𝑥2 − 14𝑥 + 49 = 0 𝐴) 𝑥1 = 7; 𝑥2 = 6 𝐵) 𝑥1 = 7; 𝑥2 = −7 𝐶) 𝑥1 = 1; 𝑥2 = 11 𝐷) 𝑥1 = 2; 𝑥2 = 10 𝑬) 𝒙𝟏 = 𝟕; 𝒙𝟐 = 𝟕 d) 2𝑥2 − 7𝑥 = −6 𝐴) 𝑥1 = 2; 𝑥2 = 3 𝐵) 𝑥1 = 2; 𝑥2 = 3 𝑪) 𝒙𝟏 = 𝟐; 𝒙𝟐 = 𝟑 𝟐 𝐷) 𝑥1 = 2; 𝑥2 = 10 𝐸) 𝑥1 = 7; 𝑥2 = 7 e) 𝑥2 − 49 = 0 𝑨) 𝒙𝟏 = 𝟕; 𝒙𝟐 = −𝟕 𝐵) 𝑥1 = 7; 𝑥2 = 7 𝐶) 𝑥1 = 2; 𝑥2 = 7 𝐷) 𝑥1 = 2; 𝑥2 = 10 𝐸) 𝑥1 = 7; 𝑥2 = 10 El Gran Paso - Matemática 19/10/2020 Unidad VIII PÁGINA 18 2- Resolver las siguientes ecuaciones por la fórmula general: a) 3𝑥2 − 5𝑥 + 2 = 0 𝐴) 𝑥1 = 1; 𝑥2 = 2 𝐵) 𝑥1 = 1; 𝑥2 = 3 𝐶) 𝑥1 = 2; 𝑥2 = 2 3 𝑫) 𝒙𝟏 = 𝟏; 𝒙𝟐 = 𝟐 𝟑 𝐸) 𝑥1 = 2; 𝑥2 = 3 b) 4𝑥2 + 3𝑥 − 22 = 0 𝐴) 𝑥1 = 2; 𝑥2 = −11 𝐵) 𝑥1 = 2; 𝑥2 = 11 𝐶) 𝑥1 = 2; 𝑥2 = 11 4 𝐷) 𝑥1 = 1; 𝑥2 = 2 3 𝑬) 𝒙𝟏 = 𝟐; 𝒙𝟐 = −𝟏𝟏 𝟒 c) 𝑥2 + 11𝑥 = −24 𝐴) 𝑥1 = 3; 𝑥2 = −11 𝐵) 𝑥1 = −3; 𝑥2 = 11 𝑪) 𝒙𝟏 = −𝟑; 𝒙𝟐 = −𝟖 𝐷) 𝑥1 = 1; 𝑥2 = 8 𝐸) 𝑥1 = 2; 𝑥2 = −8 d) 𝑥2 = 16𝑥 − 63 𝐴) 𝑥1 = 9; 𝑥2 = −11 𝐵) 𝑥1 = −9; 𝑥2 = −7 𝐶) 𝑥1 = 9; 𝑥2 = −7 𝐷) 𝑥1 = −9; 𝑥2 = 7 𝑬) 𝒙𝟏 = 𝟗; 𝒙𝟐 = 𝟕 El Gran Paso - Matemática 19/10/2020 Unidad VIII PÁGINA 19 e) 12𝑥 − 4 − 9𝑥2 = 0 𝐴) 𝑥1 = 2; 𝑥2 = −3 𝐵) 𝑥1 = 2; 𝑥2 = 3 𝑪) 𝒙𝟏 = 𝟐 𝟑 ; 𝒙𝟐 = 𝟐 𝟑 𝐷) 𝑥1 = 1; 𝑥2 = 2 3 𝐸) 𝑥1 = 2; 𝑥2 = 2 4 3- Resolver las siguientes ecuaciones por el método que prefiera a) (𝑥 + 4)2 = 2𝑥(5𝑥 − 1) − 7(𝑥 − 2) 𝐴) 𝑥1 = 2; 𝑥2 = −3 𝑩) 𝒙𝟏 = 𝟐; 𝒙𝟐 = − 𝟏 𝟗 𝐶) 𝑥1 = 2 3 ; 𝑥2 = 2 3 𝐷) 𝑥1 = 1; 𝑥2 = 2 3 𝐸) 𝑥1 = 2; 𝑥2 = 2 4 b) 𝑥(𝑥 + 3) = 5𝑥 + 3 𝐴) 𝑥1 = 2; 𝑥2 = −3 𝑩) 𝒙𝟏 = 𝟑; 𝒙𝟐 = −𝟏 𝐶) 𝑥1 = 3; 𝑥2 = 1 𝐷) 𝑥1 = 3; 𝑥2 = 2 3 𝐸) 𝑥1 = 2; 𝑥2 = 1 c) 3(3𝑥 − 2) = (𝑥 + 4)(4 − 𝑥) 𝑨) 𝒙𝟏 = 𝟐; 𝒙𝟐 = −𝟏𝟏 𝐵) 𝑥1 = 2; 𝑥2 = 3 𝐶) 𝑥1 = 2 3 ; 𝑥2 = 2 3 𝐷) 𝑥1 = 1; 𝑥2 = 2 3 𝐸) 𝑥1 = 2; 𝑥2 = 2 4 El Gran Paso - Matemática 19/10/2020 Unidad VIII PÁGINA 20 d) 25(𝑥 + 2)2 = (𝑥 − 7)2 − 81 𝐴) 𝑥1 = 2; 𝑥2 = −3 𝑩) 𝒙𝟏 = −𝟐; 𝒙𝟐 = −𝟐 𝟑 𝟒 𝐶) 𝑥1 = 2 3 ; 𝑥2 = 2 3 𝐷) 𝑥1 = 1; 𝑥2 = −2 𝐸) 𝑥1 = 2; 𝑥2 = 2 2 4 4- Resolver las siguientes ecuaciones: a) 𝑥2 5 − 𝑥 2 = 3 10 𝑨) 𝒙𝟏 = 𝟑; 𝒙𝟐 = − 𝟏 𝟐 𝐵) 𝑥1 = 2; 𝑥2 = 3 𝐶) 𝑥1 = 2 3 ; 𝑥2 = 2 3 𝐷) 𝑥1 = 1; 𝑥2 = 2 3 𝐸) 𝑥1 = 2; 𝑥2 = 2 4 b) 𝑥2 6 − 𝑥 2 = 3(𝑥 − 5) 𝐴) 𝑥1 = 2; 𝑥2 = −3 𝑩) 𝒙𝟏 = 𝟔; 𝒙𝟐 = 𝟏𝟓 𝐶) 𝑥1 = 3; 𝑥2 = 15 𝐷) 𝑥1 = 6; 𝑥2 = 3 𝐸) 𝑥1 = 2; 𝑥2 = 15 c) 1 𝑥−2 − 1 𝑥−1 = 1 6 𝑨) 𝒙𝟏 = 𝟒; 𝒙𝟐 = −𝟏 𝐵) 𝑥1 = 2; 𝑥2 = 3 𝐶) 𝑥1 = 4; 𝑥2 = 0 𝐷) 𝑥1 = 1; 𝑥2 = −4 𝐸) 𝑥1 = 2; 𝑥2 = 1 El Gran Paso - Matemática 19/10/2020 Unidad VIII PÁGINA 21 d) 3 𝑥 + 4𝑥 𝑥2+3𝑥−4 = 2 𝑥+4 𝐴) 𝑥1 = 2; 𝑥2 = −3 𝐵) 𝑥1 = 2; 𝑥2 = 3 𝑪) 𝒙𝟏 = −𝟑; 𝒙𝟐 = 𝟒 𝟓 𝐷) 𝑥1 = 1; 𝑥2 = −3 𝐸) 𝑥1 = 2; 𝑥2 = 2 4 5- Resuelvo las ecuaciones siguientes haciendo la verificación con ambas raíces a) 4 − √𝑥² − 9 = 0 𝑨) 𝒙𝟏 = 𝟓; 𝒙𝟐 = −𝟓 𝐵) 𝑥1 = 2; 𝑥2 = 3 𝐶) 𝑥1 = −5; 𝑥2 = −5 𝐷) 𝑥1 = 5; 𝑥2 = −3 𝐸) 𝑥1 = 2; 𝑥2 = 5 b) √(2𝑥² − 9𝑥) = 0 𝐴) 𝑥1 = 5; 𝑥2 = −5 𝑩) 𝒙𝟏 = 𝟎; 𝒙𝟐 = 𝟗 𝟐 𝐶) 𝑥1 = −5; 𝑥2 = −5 𝐷) 𝑥1 = 5; 𝑥2 = −3 𝐸) 𝑥1 = 2; 𝑥2 = 5 c) 3 − √8𝑥2 + 1 = 0 𝐴) 𝑥1 = 5; 𝑥2 = −5 𝐵) 𝑥1 = 0; 𝑥2 = 9 2 𝐶) 𝑥1 = −5; 𝑥2 = −5 𝑫) 𝒙𝟏 = 𝟏; 𝒙𝟐 = −𝟏 𝐸) 𝑥1 = 2; 𝑥2 = 5 El Gran Paso - Matemática 19/10/2020 Unidad VIII PÁGINA 22 d) 2𝑥 − √𝑥 + 3 = 9 𝐴) 𝑥1 = 5; 𝑥2 = −5 𝐵) 𝑥1 = 0; 𝑥2 = 9 2 𝐶) 𝑥1 = −5; 𝑥2 = −5 𝑫) 𝒙𝟏 = 𝟔; 𝒙𝟐 = 𝟏𝟑 𝟒 𝐸) 𝑥1 = 2; 𝑥2 = 5 6- Lee los siguientes problemas con mucha atención, luego resuelve los problemas, siguiendo los pasos aprendidos. a) La suma de un número natural y su cuadrado es 42. ¿De qué número se trata? 𝐴) − 7 𝑩) 𝟔 𝐶) − 6 𝐷) 7 𝐸) 5 b) Rafael tiene 5 años más que su hermano, y el producto de sus edades es 84 ¿Qué edades tienen los dos? 𝑨) 𝟏𝟐 𝒚 𝟕 𝐵) 13 𝑦 8 𝐶) 10 𝑦 5 𝐷) 14 𝑦 9 𝐸) 11 𝑦 6 c) Si Ana es dos años menor que Julia y la suma de los cuadrados de ambas edades es 52. Halla las edades de cada una. 𝐴) − 6 𝑦 4 𝐵) 8 𝑦 6 𝑪) 𝟔 𝒚 𝟒 𝐷) 9 𝑦 7 𝐸) 13 𝑦 11 d) Don Pedro sabe que el área de su sala rectangular es 63 m2 y que el largo excede en 2 m al ancho, pero no sabe las dimensiones de la misma, ¿puedes ayudarlo a encontrar? 𝐴) 8 𝑦 6 𝐵) 11 𝑦 9 𝑪) 𝟗 𝒚 𝟕 𝐷) 6 𝑦 4 𝐸) 10 𝑦 8 e) El producto de dos números positivos consecutivos es 930 ¿Cuáles son esos números? 𝐴) 20 𝑦 21 𝐵) 15 𝑦 16 𝐶)18 𝑦 19 𝐷) 22 𝑦 23 𝑬) 𝟑𝟎 𝒚 𝟑𝟏 El Gran Paso - Matemática 19/10/2020 Unidad VIII PÁGINA 23 Bibliografía: Baldor, A. (2013). Álgebra: Teórico - práctico. México: Patria S.A. De Oteyza de Oteyza, E., Hernández Garciadiego, C., & Lam Osnaya, E. (1996). Álgebra. México: Prentice Hall Hispanoamericána. Guía para el docente. Matemática 8. Editorial Santillana bajo la dirección de Ivonne Petersen Middleton Matemática 9°. Educación Escolar Básica. Editorial el Mensú bajo la elaboración, producción de Lic. Alcides O. Caballero D. y Lic. Gladys Gómez. Plan elaborado por docentes voluntarios del Paraguay, para la plataforma aprendizaje, bajo la coordinación de Prof. Mtr. César José Ocampos Acuña Giovanni, J. R., Bonjorno, J. R., Giovanni Jr, J. R., & Acosta Duarte, R. (1998). Matemática Fundamental. Tomo único. Saö Paulo: FTD S.A. Pujol, F. V., Sánchez, Raimundo (2017). Matemática Práctica I. Aritmética, Álgebra, Geometría Plana y del Espacio y Trigonometría.Asunción Spiegel, M., & Murray, R. (s.f.). Álgebra Superior: Teoría y 1980 problemas resueltos. McGraw Hill. Galdós L. Matemática Galdós. Edición MMVIII. Cultural SA. Madrid. España. Barnett R. y Schmidt P. (2006). Álgebra. Serie Schaum. McGraw Hill Interamericana. México DF Softwares emuladores de calculadora Para PC: https://n9.cl/casiofx-82es Para Android: https://n9.cl/android-calcesplus Coordinadores Prof. Mtr. César José Ocampos Acuña Prof. Lic. Fredys Osmar Torres Ojeda Responsable del contenido Prof. Lic. Juan de Dios Cañete Fernández Responsable de la revisión Prof. Lic. Francisco Simón Ruiz Diaz Vicezar Responsable de la corrección Prof. Lic. Alice Leguizamón https://n9.cl/casiofx-82es https://n9.cl/android-calcesplus
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