Pular para o conteúdo
Prof. Luis Teixeira — Física | Matemática Reforço
Escolar

Matemática 9º ano

Equação do 2º grau

M079º ano10 exercíciosSimulador autoral

A fórmula de Bhaskara não caiu do céu: ela sai de completar um quadrado, uma ideia que dá para desenhar. No simulador, você monta $x^2+6x$ com um quadrado e dois retângulos, vê qual pedacinho falta e acompanha cada passo da resolução até as raízes, o $\Delta$ e a soma e o produto.

Antes, convém saber: Equações do 1º grau e sistemas, Potências e raízes

Resumo

O essencial do tema

Forma geral e coeficientes

Equação do 2º grau é toda equação que pode ser escrita como $ax^2+bx+c=0$, com $a\neq0$. Antes de ler $a$, $b$ e $c$, passe tudo para o 1º membro: em $3x^2=2x-1$, a forma geral é $3x^2-2x+1=0$, então $a=3$, $b=-2$ e $c=1$ (sempre com os sinais).

Incompletas

Se $c=0$, coloque $x$ em evidência: $2x^2-8x=0\Rightarrow2x(x-4)=0\Rightarrow x=0$ ou $x=4$ (se um produto é zero, um dos fatores é zero). Se $b=0$, isole $x^2$ e use $\pm$: $3x^2-27=0\Rightarrow x^2=9\Rightarrow x=\pm3$. Se $x^2$ der negativo, não há raiz real.

Completar o quadrado

Pelo produto notável, $x^2+6x+9=(x+3)^2$: um quadrado de lado $x$ e dois retângulos $x\times3$ formam um L, e falta o canto $3\times3=9$. Para resolver $x^2+6x=16$, some 9 aos dois membros: $(x+3)^2=25\Rightarrow x+3=\pm5\Rightarrow x=2$ ou $x=-8$. Com $a=1$, some sempre $\left(\frac{b}{2}\right)^2$.

Bhaskara e o discriminante

Completando o quadrado em $ax^2+bx+c=0$ chega-se a $(2ax+b)^2=b^2-4ac$. Com $\Delta=b^2-4ac$: $x=\frac{-b\pm\sqrt{\Delta}}{2a}$. Se $\Delta>0$, duas raízes reais distintas; se $\Delta=0$, uma raiz dupla, $x=-\frac{b}{2a}$; se $\Delta<0$, nenhuma raiz real.

Soma e produto

As raízes satisfazem $S=x_1+x_2=-\frac{b}{a}$ e $P=x_1\cdot x_2=\frac{c}{a}$. Com $a=1$, procure dois números com produto $P$ e soma $S$: em $x^2+x-12=0$, $S=-1$ e $P=-12$, então as raízes são $3$ e $-4$. A equação com raízes conhecidas é $x^2-Sx+P=0$.

Biquadradas

Na equação $ax^4+bx^2+c=0$, faça $y=x^2$: ela vira $ay^2+by+c=0$. Resolva em $y$ e volte com $x^2=y$: se $y>0$, $x=\pm\sqrt{y}$; se $y=0$, $x=0$; se $y<0$, descarte. Em $x^4-5x^2+4=0$: $y=1$ ou $y=4$, então $x=\pm1$ ou $x=\pm2$.

Atenção

Erros comuns

Simulador autoral

Completando o quadrado

Carregando o simulador…

Abrir só o simulador em outra aba · feito em HTML pelo Prof. Luis Teixeira

Experimente

  1. Clique em “$x^2+6x=16$”: a figura mostra o quadrado $x^2$, os dois retângulos $3x$ e o canto de área 9 que falta; os passos da resolução levam a $x=2$ ou $x=-8$.
  2. Mexa em $b$ e veja o canto que falta mudar de tamanho: ele sempre tem lado $\frac{b}{2a}$.
  3. Diminua $c$ até $\Delta$ ficar negativo e observe em qual passo a resolução trava.
  4. Coloque $a=2$ e confira que o primeiro passo é dividir tudo por $a$; na leitura, compare $S$ e $P$ com as raízes.
Resolvidos

Exemplos resolvidos

  1. Resolva $x^2+10x=39$ completando o quadrado.

    Ver a resolução passo a passo
    A metade de 10 é 5, e $5^2=25$ é o canto que falta para o quadrado de lado $x+5$. Somando 25 aos dois membros: $x^2+10x+25=64$, ou seja, $(x+5)^2=64$. Então $x+5=8$ ou $x+5=-8$: $x=3$ ou $x=-13$.
  2. Resolva $2x^2-7x+3=0$ por Bhaskara e confira com soma e produto.

    Ver a resolução passo a passo
    $a=2$, $b=-7$, $c=3$. $\Delta=(-7)^2-4\cdot2\cdot3=49-24=25$. $x=\frac{7\pm5}{4}$: $x_1=3$ e $x_2=\frac{1}{2}$. Conferindo: $S=3+\frac{1}{2}=\frac{7}{2}=-\frac{b}{a}$ ✓ e $P=\frac{3}{2}=\frac{c}{a}$ ✓.
Roteiro

Como estudar este tema

  1. Comece pelas incompletas: elas se resolvem sem fórmula e são as que mais têm “pegadinha”.
  2. No simulador, refaça o primeiro exemplo e entenda de onde vem o termo $\left(\frac{b}{2}\right)^2$.
  3. Resolva os exercícios básicos e confira o gabarito.
  4. Nos intermediários, resolva por Bhaskara e confira por soma e produto.
  5. Para equações fracionárias, biquadradas e irracionais, use as fichas do professor.
Exercícios

Teste o que você aprendeu

Resolva no papel antes de abrir a resposta. Conferir cedo demais atrapalha o aprendizado.

  1. Básico

    Escreva $3x^2=2x-1$ na forma geral e identifique $a$, $b$ e $c$.

    Ver resposta

    $3x^2-2x+1=0$: $a=3$, $b=-2$, $c=1$.

  2. Básico

    Resolva $3x^2-12x=0$.

    Ver resposta

    $x=0$ ou $x=4$. $3x(x-4)=0$.

  3. Básico

    Resolva $2x^2-50=0$.

    Ver resposta

    $x=\pm5$. $x^2=25$, e tanto $5$ quanto $-5$ elevados ao quadrado dão 25.

  4. Básico

    Resolva $x^2-5x+6=0$.

    Ver resposta

    $x=2$ ou $x=3$. $\Delta=25-24=1$ e $x=\frac{5\pm1}{2}$; ou dois números com soma 5 e produto 6.

  5. Intermediário

    Resolva $2x^2-7x+3=0$.

    Ver resposta

    $x=3$ ou $x=\frac{1}{2}$. $\Delta=49-24=25$ e $x=\frac{7\pm5}{4}$.

  6. Intermediário

    Quantas raízes reais tem cada equação? a) $x^2-6x+9=0$   b) $x^2+x+1=0$.

    Ver resposta

    a) Uma raiz dupla, $x=3$ ($\Delta=36-36=0$). b) Nenhuma ($\Delta=1-4=-3<0$).

  7. Intermediário

    Use soma e produto para achar as raízes de $x^2+x-12=0$.

    Ver resposta

    $3$ e $-4$. $S=-1$ e $P=-12$: sinais opostos, e a de maior módulo é negativa.

  8. Intermediário

    Resolva $x(x+2)=15$.

    Ver resposta

    $x=3$ ou $x=-5$. Na forma geral, $x^2+2x-15=0$; $\Delta=4+60=64$ e $x=\frac{-2\pm8}{2}$.

  9. Aplicado

    Resolva a biquadrada $x^4-13x^2+36=0$.

    Ver resposta

    $x=\pm2$ ou $x=\pm3$. Com $y=x^2$: $y^2-13y+36=0$, $y=4$ ou $y=9$; voltando, $x^2=4$ ou $x^2=9$.

  10. Aplicado

    Um terreno retangular tem área de $40$ m² e o comprimento é $3$ m maior que a largura. Quais são as dimensões?

    Ver resposta

    $5$ m por $8$ m. $x(x+3)=40\Rightarrow x^2+3x-40=0$, $\Delta=169$, $x=\frac{-3\pm13}{2}$: $x=5$ (a raiz $-8$ é descartada, pois é medida).

Do professor

Material das aulas particulares

Os mesmos slides e fichas usados nas aulas. Bom para revisar ou se aprofundar depois dos exercícios.

Referências

Para aprofundar

Fica salvo só neste navegador.