Lección 19

Deduzcamos la fórmula cuadrática

  • Descubramos de dónde viene la fórmula cuadrática.

Problema 1

  1. La ecuación cuadrática x^2 + 7x + 10 = 0 está escrita en la forma ax^2 + bx + c = 0. ¿Cuáles son los valores de a, b y c?
  2. Se muestran unos pasos para solucionar la ecuación completando el cuadrado. Algunos pasos están incompletos. En la tercera línea, ¿cuál puede ser una buena razón para haber multiplicado por 4 a cada lado de la ecuación?

    \displaystyle \begin {align}\\ x^2 + 7x + 10 &= 0 &\hspace{0.1in}& \text {Ecuación original}\\\\ x^2 + 7x &= \text-10 &\hspace{0.1in}& \text {Restamos 10 a cada lado}\\\\ 4x^2 + 4(7x) &= 4(\text-10) &\hspace{0.1in}& \text {Multiplicamos por 4 a cada lado}\\\\ (2x)^2 + 2(7)2x + \underline{\hspace{0.3in}}^2 &= \underline{\hspace{0.3in}}^2 - 4(10) &\hspace{0.1in}& \text {Reescribimos } 4x^2 \text{ como } (2x)^2\\ &\text{} &\hspace{0.1in}& \text{y }4(7x) \text{ como } 2(7)2x\\\\ (2x+\underline{\hspace{0.3in}})^2 &= \underline{\hspace{0.3in}}^2 - 4(10)\\\\ 2x+\underline{\hspace{0.3in}} &= \pm \sqrt { \underline{\hspace{0.3in}}^2 - 4(10)}\\\\ 2x &= \underline{\hspace{0.3in}} \pm \sqrt { \underline{\hspace{0.3in}}^2 - 4(10)}\\\\ x &=\\ \end {align}

  3. Completa los pasos que están incompletos y describe lo que se hace en cada uno de los últimos cuatro pasos de la solución.
  4. Reemplaza a, b y c en la fórmula cuadrática, \displaystyle x = {\text-b \pm \sqrt{b^2-4ac} \over 2a}, pero no evalúes ninguna expresión. Explica cómo se relaciona la expresión de la fórmula cuadrática con la solución de x^2+7x+10=0 cuando completamos el cuadrado.

Problema 2

Considera la ecuación x^2-39=0.

  1. ¿Se puede usar la fórmula cuadrática para resolver esta ecuación? Explica o muestra cómo lo sabes.
  2. ¿Puedes resolver esta ecuación usando raíces cuadradas? Explica o muestra cómo lo sabes.

Problema 3

Clare quiere deducir la fórmula cuadrática. Para esto, ella soluciona ax^2+bx+c=0 completando el cuadrado.

Ella obtiene esta ecuación:

(2ax+b)^2=b^2-4ac

Describe brevemente lo que debe hacer para despejar x. Después, muestra los pasos correspondientes.

Problema 4

Tyler soluciona la ecuación cuadrática x^2 + 8x +11=4 como se muestra. 

Estudia lo que hizo Tyler y explica su error. Después, soluciona la ecuación correctamente.

\displaystyle \begin{align} x^2 + 8x+11&= 4\\ x^2+8x+16&=4\\(x + 4)^2 &= 4\\ x = \text-8 \quad &\text { o } \quad x = 0\\ \end{align}\\

(de la Unidad 7, Lección 12.)

Problema 5

Soluciona cada ecuación usando la fórmula cuadrática. Después, comprueba que tus soluciones son correctas escribiendo la expresión cuadrática en forma factorizada y usando la propiedad de producto cero.

  1. 2x^2-3x-5=0
  2. x^2-4x=21
  3. 3-x-4x^2=0
(de la Unidad 7, Lección 16.)

Problema 6

Se golpea una pelota de tenis directamente hacia arriba. La altura de la pelota sobre el nivel del suelo, en pies, está modelada por la ecuación f(t) = 4 + 12t - 16t^2, donde t es el tiempo después de que la pelota fue golpeada, en segundos.

  1. Encuentra las soluciones de 6 = 4 + 12t - 16t^2 sin graficar. Muestra tu razonamiento.
  2. ¿Qué nos dicen las soluciones acerca de la pelota de tenis?
(de la Unidad 7, Lección 17.)

Problema 7

Considera la ecuación y=2x(6-x).

  1. ¿Cuáles son las intersecciones de la gráfica de esta ecuación con el eje x? Explica cómo lo sabes.
  2. ¿Cuál es la coordenada x del vértice de la gráfica de esta ecuación? Explica cómo lo sabes.
  3. ¿Cuál es la coordenada y del vértice? Muestra tu razonamiento.
  4. Dibuja la gráfica de esta ecuación.

(de la Unidad 6, Lección 11.)