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EQUAÇÕES DE 2º GRAU Fernanda Robert Equações de 2º grau Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados: � Identificar os termos de uma equação de segundo grau. � Reconhecer a fórmula para a resolução de uma equação de se- gundo grau. � Resolver problemas envolvendo equações de segundo grau. Introdução A equação do 2º grau, também conhecida como equação quadráti- ca, é um método antigo e muito usado para resolução de problemas. Existem registros de uso desta equação pelos babilônicos, egípcios e gregos. Esse método pode ser utilizado, por exemplo, para a reso- lução de problemas das áreas de engenharia, física e administração. Uma equação é uma composição matemática que possui em sua es- trutura incógnitas, coeficientes, expoentes e um sinal de igualdade. As equações são caracterizadas de acordo com o maior expoente de uma das incógnitas. Portanto, em uma equação de segundo grau, pelo menos uma das incógnitas deve possuir expoente 2. Cada equação matemática possui uma forma de resolução. As equa- ções de segundo grau incompletas podem ser resolvidas apenas uti- lizando a raiz quadrada, porém, para as equações de segundo grau completas, devemos utilizar o método de Bhaskara. A denominação Bhaskara refere-se ao nome do grande matemático indiano que a desenvolveu. Trata-se de uma fórmula utilizada para encontrar as raízes reais de uma equação do segundo grau fazendo uso apenas de seus coeficientes. Neste capítulo você vai estudar a importância e a resolução de equa- ções de segundo grau Equação de Segundo grau A equação de segundo grau pode ser definida como uma sentença aberta na qual a variável está na segunda potência e apresenta a forma ax2 + bx + c = 0 (Figura 1), sendo a, b e c números reais e a diferente de zero (a ≠ 0). Nas equações de segundo grau de uma incógnita, os números reais a, b e c recebem o nome de coeficientes, sendo a o coeficiente do termo x2; b o co- eficiente do termo x e c o coeficiente ou termo independente de x (Figura 1). Uma equação de segundo grau é denominada incompleta quando apre- senta um dos coeficientes, b ou c, ou até mesmo ambos, (b e c) iguais a zero. Exemplos (b = 0) (c = 0) � x2 + 16 = 0 � 3x2 - 3x = 0 � 2x2 = 0 (b = c = 0) Uma equação de segundo grau é denominada completa quando apresenta os três coeficientes (a, b e c) diferentes de zero. Exemplos: x2 – 4x + 6 = 0 2x2 + 3x – 4 = 0 Raízes de uma equação de segundo grau A solução de uma equação de segundo grau está na busca das suas raízes. As raízes são valores que, quando substituídos nas incógnitas, tornam a sentença verdadeira. Figura 1. Forma de uma equação de segundo grau. Raízes de equações de segundo grau incompletas As equações de segundo grau incompletas que apresentam o termo b igual a zero podem ser resolvidas isolando o termo independente. Exemplos: x2 – 16 = 0 x2 = 16 x = ±√16 x = ± 4 x'= 4 x'' = - 4 Portanto, as raízes 4 e – 4 satisfazem esta equação. 2x2 – 50 = 0 2x2 = 50 x² = x2= 25 x = ±√25 x = ± 5 x'= 5 x'' = - 5 Portanto, as raízes 5 e – 5 satisfazem esta equação. As equações de segundo grau incompletas que apresentam o termo c igual a zero podem ser resolvidas utilizando a técnica de fatoração do termo comum em evidência. 50 2 Exemplos: 2x2 – x = 0 O termo x é semelhante na equação, então deve ser colocado em evidência. Para colocar este termo em evidência devemos dividi-lo pelos demais termos da equação. x (2x – 1) = 0 Com isso, obtemos um produto de multiplicação de dois fatores, x e 2x – 1, sendo que a multiplicação destes fatores é igual a zero; portanto, podemos afirmar que um destes fatores deve ser igual a zero. Como não sabemos qual destes fatores é igual a zero, devemos igualar os dois a zero, obtendo, assim, duas equações de primeiro grau. x = 0 2x – 1 = 0 Assim, podemos observar que o zero é uma das raízes desta equação e, para descobrirmos a outra raiz, basta resolver a equação de primeiro grau. 2x – 1 = 0 2x = 1 x = x' = 0 e x'' = Portanto, as raízes 0 e 1/2 satisfazem esta equação. As equações de segundo grau incompletas que apresentam ambos os termos, b e c, iguais a zero, apresentam também raízes iguais a zero. Exemplos: x2 = 0 x = √0 x = 0 x' = x'' = 0 1 2 1 2 1 2 Raízes de equações de segundo grau completas A forma mais utilizada para a resolução de equações de segundo grau completas é através da fórmula de Bhaskara, considerada como uma das prin- cipais fórmulas matemáticas. O nome dado a esta fórmula foi uma homenagem ao matemático Bhaskara Akaria, considerado o mais importante matemático indiano do sé- culo XII. A fórmula de Bhaskara é principalmente usada para resolver equa- ções do segundo grau completas da forma ax2 + bx + c + 0. Fórmula de Bhaskara A fórmula geral de Bhaskara está apresentada na Figura 2. A fórmula permite determinar as raízes de uma equação de segundo grau a partir de seus coeficientes, substituindo os valores correspondentes e realizando as opera- ções matemáticas propostas pela fórmula, a fim de determinar os valores de x que satisfaçam a equação. Figura 2. Fórmula de Bhaskara A letra grega delta (Δ) pode ser chamada de discriminante, pois por meio dela é possível obter algumas informações que discriminam ou classificam as equações de segundo grau. Dependendo do sinal de Δ, temos: Δ = 0 A equação tem duas raízes iguais. Δ > 0 A equação tem duas raízes diferentes. Δ 0), a concavidade da parábola é voltada para cima e quando a função é negativa (a 0), a função apresenta duas raízes distintas e a parábola intercepta o eixo das abcissas em dois pontos, conforme apresentado na Figura 4. Figura 3. Representação gráfica de uma função de segundo grau com Δ = 0 Se o valor de delta for negativo (Δ 0 Figura 5. Representação gráficade uma função de segundo grau com Δ . Acesso em: 21 ago. KHAN ACADEMY. A fórmula de Bhaskara. Disponível em: https://pt.khanacademy.org/ math/algebra/quadratics/solving-quadratics-using-the-quadratic-formula/v/using- -the-quadratic-formula. Acesso em 21 ago. 2017