EQUAÇÃO DO 2º GRAU Professores: José Junior e Francisco Braga 8ª Série/9º Ano - EF SITUAÇÃO 01 A Profesora de Artes quer um painel retangular para a exposição educativa. Ela quer um painel que tenha 600 cm² de área. Mas, ela quer o painel com 10 cm a mais no comprimento do que na largura. RESOLUÇÃO • Se representarmos por X a medida da largura da página, seu comprimento será representado por (X + 10). X X + 10 • • • • Sabemos que para determinarmos a área de um retangular devemos multiplicar o comprimento pela largura: (X + 10) . X Como a área tem que ser igual a 600, obtemos: (X + 10) . X = 600 Desenvolvendo o produto, no 1º membro: X² + 10X = 600 A equação X² + 10X = 600, é chamada de equação do 2º grau na variável X. SITUAÇÃO 02 O número de diagonais de um polígono pode ser calculado pela fórmula matemática d = n( n - 3) , 2 em que d representa o número de diagonais e n representa o número de lados. Determine a equação que representa a quantidade de lados desse polígono, sabendo que o número de diagonais é igual ao número de lados. RESOLUÇÃO • • Se o número de diagonais (d) é igual ao número de lados (n), podemos escrever: Substituindo na fórmula, podemos escrever a equação: n= n( n - 3) n ² - 3n = 2 2 n ² - 3n n= 2 2n = n ² - 3n • A equação 2n = n² - 3n é chamada de equação do 2º grau na variável n. d = n . EQUAÇÃO DO 2º GRAU COM UMA INCÓGNITA 1) DEFINIÇÃO • Chama-se de equação do 2º grau com uma incógnita, toda equação que assume a forma: ax² + bx + c = 0. Onde: x é a incógnita. a, b e c são números reais, com a ≠ 0. a é coeficiente do termo em x². b é coeficiente do termo em x. c é o coeficiente do termo independente de x. Exemplos: a) 3x² + 4x + 1 = 0 a=3 b=4 b) p² - 5p + 6 = 0 a=1 b = -5 c) -5t² + 7t – 2 = 0 a = -5 b=7 d) 2y² - 10y = 0 a = 2 b = -10 e) 4z² - 100 = 0 a=4 b=0 f) 7m² = 0 a=7 b=0 (incógnita x) c = 1 (Equação completa) (incógnita p) c = 6 (Equação completa) (incógnita t) c = -2 (Equação completa) (incógnita y) c = 0 (Equação incompleta) (incógnita z) c = -100 (Equação incompleta) (incógnita m) c = 0 (Equação incompleta) FORMA NORMAL OU REDUZIDA DA EQUAÇÃO DO 2º GRAU • Uma equação do 2º grau, com uma incógnita, está na forma normal ou reduzida quando assume a forma geral ax² + bx + c = 0, com a ≠ 0. • a) b) c) d) Exemplos: x² - 7x + 10 = 0 y² - 81 = 0 -2t² + 5t – 2 = 0 -6m² + m = 0 FORMA NORMAL OU REDUZIDA DA EQUAÇÃO DO 2º GRAU • Vejamos alguns exemplos de equações do 2º grau, com uma incógnita, que serão representadas na forma reduzida aplicando os princípios aditivo e multiplicativo das equações. a) x² - 16 = 48 x² - 16 – 48 = 0 - Aplicando o princípio aditivo. x² - 64 = 0 - Forma reduzida. b) y² + 2y = 3y + 1 y² + 2y – 3y – 1 = 0 y² - y – 1 = 0 y² - y – 1 = 0 - Aplicando o princípio aditivo. - Reduzindo os termos semelhantes. - Forma reduzida. FORMA NORMAL OU REDUZIDA DA EQUAÇÃO DO 2º GRAU c) (3m + 1)² = 7 – (m + 8)(m – 3) 9m² + 6m + 1 = 7 – m² - 5m + 24 9m² + m² + 6m + 5m + 1 – 7 – 24 = 0 10m² + 11m – 30 = 0 d) x 1 2 + = x- 4 2 x 2 x.x + x.( x - 4) 2.2( x - 4) = 2 x ( x - 4) 2 x( x - 4) 2 x ² + x ² - 4 x = 4 x - 16 2 x ² + x ² - 4 x - 4 x + 16 = 0 3 x ² - 8 x + 16 = 0 - Eliminando os parênteses. - Aplicando o princípio aditivo. - Forma reduzida. - Reduzindo ao mesmo denominador. - Aplicando o princípio aditivo. - Forma reduzida. RESOLUÇÃO DE EQUAÇÕES INCOMPLETAS DO 2º GRAU 1º CASO: a) Equação do tipo ax² + bx = 0. O quadrado de um número real positivo é igual ao seu quíntuplo. Determine esse número. RESOLUÇÃO Representando o número procurado por x obtemos a equação: x² = 5x x² - 5x = 0 - Forma reduzida. x.(x – 5) = 0 - Fator comum em evidência. Para que o produto entre dois números reais seja igual a zero um desses dois números precisa ser zero. Logo: x=0 - Uma raiz da equação. ou x–5=0 x=5 - Outra raiz da equação. As raízes da equação são 0 e 5. Resposta: Como o problema nos pede um número real positivo, concluímos que o número procurado é o 5. RESOLUÇÃO DE EQUAÇÕES INCOMPLETAS DO 2º GRAU b) Determine os números reais que satisfazem a equação: 3m² - 21m = 0. RESOLUÇÃO 3m² - 21m = 0 m.(3m – 21) = 0 m=0 ou 3m – 21= 0 m=7 - Fator comum em evidência. - Uma raiz da equação. - Outra raiz da equação. As raízes da equação são 0 e 7. Resposta: Os números procurados são 0 e 7. RESOLUÇÃO DE EQUAÇÕES INCOMPLETAS DO 2º GRAU 2º CASO: Equação do tipo ax² + c = 0. a) Do quadrado de um número real subtraí 2 e obtive 34. Qual é esse número? RESOLUÇÃO Representando o número procurado por x, obtemos a equação: x² - 2 = 34 x² - 2 – 34 = 0 x² - 36 = 0 x² = 36 x = + 36 = +6 , pois (+ 36 )² = 36 x = - 36 = - 6 , pois (- 36 )² = 36 x=±6 As raízes da equação são -6 e 6. Resposta: O número real procurado é -6 ou 6. RESOLUÇÃO DE EQUAÇÕES INCOMPLETAS DO 2º GRAU b) Quais os valores reais de x que satisfazem a proporção: x 3 = 15 x ? RESOLUÇÃO x² = 45 x = - 45 ou x=+ x=- 3 5 ou x=+ 3 5 - Propriedade fundamental das proporções. 45 x=± 3 5 As raízes da equação são - 3 5 e + 3 5 RESPOSTA: Os valores de x procurados são - 3 5 e + 3 5 . RESOLUÇÃO DE EQUAÇÕES INCOMPLETAS DO 2º GRAU c) Existem números reais que satisfazem a equação m² + 9 = 0 ? RESOLUÇÃO m² + 9 = 0 m² = - 9 m=- - 9 ou m=+ - 9 Temos que: - 9 não representa um número real. RESPOSTA: Não existem números reais que satisfaçam tal equação. RESOLUÇÃO DE EQUAÇÕES COMPLETAS DO 2º GRAU • Seja a equação do 2º grau na forma normal: ax² + bx + c = 0, com a≠0. • Para determinarmos as raízes dessa equação, caso existam, utilizaremos a fórmula resolutiva de Bhaskara: x b b² 4.a.c 2.a • Onde: b² - 4.a.c , é chamado de discriminante da equação e representado pela letra grega delta ( ). Assim: x b 2.a RESOLUÇÃO DE EQUAÇÕES COMPLETAS DO 2º GRAU • Se 0 (positivo), a equação do 2º grau terá duas raízes reais e diferentes : x’ ≠ x”. • Se 0 (nulo), a equação terá duas raízes reais e iguais: x’ = x”. • Se 0 (negativo) , a equação não terá raízes reais: x ' e x " . RESOLUÇÃO DE EQUAÇÕES COMPLETAS DO 2º GRAU a) Determine as raízes reais da equação: x² - 5x + 4 = 0. - Temos que: a=1, b=-5 e c=4. - Calculando o discriminante da equação, obtemos: b² 4.a.c ( 5)² 4.1.4 25 16 9 - Substituindo os valores na fórmula resolutiva de Bhaskara: b ( 5) 2.a 2.1 53 8 4 2 2 53 2 1 2 2 x x1 x2 - 9 53 2 A equação tem duas raízes reais e diferentes que são 1 e 4. RESOLUÇÃO DE EQUAÇÕES COMPLETAS DO 2º GRAU b) Determine as raízes reais da equação: 3p² + 6p + 3 = 0. - Calculando o discriminante, obtemos: 6² 4.3.3 36 36 0 - Utilizando a fórmula resolutiva de Bhaskara: 6 0 6 0 2.3 6 6 1 6 6 1 6 p p1 p2 - A equação tem raízes reais e iguais. A raiz é -1. RESOLUÇÃO DE EQUAÇÕES COMPLETAS DO 2º GRAU c) Determine as raízes reais da equação: 4y² - 2y + 1 = 0. - Calculando o discriminante da equação: ( 2)² 4.4.1 4 16 12 - Aplicando na fórmula de Bhaskara, obtemos: y ( 2) 12 2.4 - Observe que no Conjunto dos Números Reais não existe raiz de índice par de radicando negativo. - Logo, a equação não tem raízes reais.