ECUACIONES DE SEGUNDO GRADO
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
x2 + (7 − x)2 = 25
x2 + 49 − 14x + x2 = 25
2x2 − 14x + 24 = 0
x2 − 7x + 12 = 0
9)
7x2 + 21x − 28 = 0
x2 +3x − 4 = 0
10)
−x2 + 4x − 7 = 0
x2 − 4x + 7 = 0
ECUACIONES DE TERCER GRADO
Primer ejemplo
Sea la ecuacion de tercer grado:
2t3 + 6t2 + 12t + 10 = 0
Para resolverla sigamos los pasos descritos en el primer parrafo:
* t3 + 3t2 + 6t + 5 = 0 (al dividir por 2)
* Hacemos el cambio de variable x = t + 1, es decir t = x − 1 y
obtenemos:
(x − 1)3 + 3(x − 1)2 + 6(x − 1) + 5 = 0
desarollando la expresión anterior:
x3 + 3x + 1 = 0
* x = u + v, U = u3, V = v3 y nos imponemos U + V = − 1 y UV = − 1.
U y V son las raíces de
|
y finalmente:
[escribe] Segundo ejemplo
Este ejemplo es histórico porque fue el que tomó Bombelli quien
fue, con Cardano, el primero en resolver ecuaciones del tercer y cuarto grado
por el método ya expuesto (en la Italia del renacimiento, en pleno siglo
XVI).
La ecuación es x3 - 15x - 4 = 0.
Estudiando la función x → x3 - 15x - 4 o calculando el
discriminante Δ = -13068 < 0, nos damos cuenta que esta ecuación
tiene tres raíces ( vean el cuadro 3 de la figura). Por lo tanto
debería ser mas facil que en el primer ejemplo encontrar una.
Los dos primerospasos son inútiles. Pasamos al tercero: x = u + v , U =
u3, V = v3.
U + V = 4 y UV = 125
U y V son las raíces de X2 - 4X + 125 = 0, ecuación cuyo
discriminante ya hemos calculado y que es negativo. Por lo tanto no tiene
raíces reales. Este método no permite encontrar las
raíces, todas reales, pasando obligatoriamente por los complejos.
¡ Es paradójico !
Esta constatación fue un argumento a favor de los complejos: son
herramientas imprescindibles para resolver ecuaciones, aunque sólo
tengan soluciones reales.
Hallamos U = 2 - 11·i y V = 2 + 11·i. Extraer raíces
cúbicas en los complejos no es lo mismo que en los reales. Hay dos
métodos: uno geométrico, que utiliza el argumento y el
módulo (se divide el argumento por tres, y se toma la raíz
cúbica del módulo), y otro algebraico, que emplea las partes real
e imaginaria: Pongamos u = a + bi.
u3 = 2 - 11i equivale al sistema:
a3 - 3ab2 = 2 (parte real)
3a2b - b3 = - 11 (parte imaginaria)
a2 + b2 = 5 (módulo)
Obtenemos a = 2 y b = -1, o sea u = 2 - i, y v es su conjugado: v = 2 + i.
En conclusión, x = u + v = (2 - i) + (2 + i) = 4, lo que se verifica de
inmediato.
Las otras raíces son x' = j(2 - i) + j2(2 + i) = - 2 + √3 y
x' = j2(2 - i) + j(2 + i) = - 2 - √3.
Cuando Δ es negativo, U y V son conjugados, y por lo tanto también
lo son u y v (con tal debien escoger la raíz cúbica, recordando
que uv = -p/3); así estamos seguros de obtener un x real, y de hecho
también x' y x'.
ECUACIONES ALGEBRAICAS
* ECUACIONES SIN PARÉNTESIS Y SIN DENOMINADORES
Vamos a resolver una ecuación sencilla:
1)Transposicón de términos.
Se trata de dejar las incógnitas en un miembro y los números en
otro. Queremos que desaparezca del miembro izquierdo y aparezca en el derecho.
Para eso usamos la propiedad de la suma y sumamos a ambos lados el opuesto de
que es :
Como la suma de los opuestos es el elemento neutro , es decir,
“cero” , desaparece y aparece en el otro miembro con el signo
cambiado
Repetimos el proceso con
Si te fijas el resultado es el mismo que con . La aplicación de la
propiedad de la suma permite pasar un término de un miembro a otro
cambiandole el signo,
2) Agrupamos términos semejantes (sumar las x con las x y los
números con los números)
3)Despejamos x.Para dejar sóla la x en el miembro izquierdo vamos a
utilizar la propiedad del producto. Multiplicamos a ambos lados de la
ecuación por el inverso del coeficiente de la x. En este caso por el
inverso de que es .
Operamos y obtenemos la solución:
Si te fijas el que esta multiplicando ha pasado al otro miembro dividiendo.
Todo esto se traduce en las conocida norma:
Todo lo que esta sumando pasaal otro lado restando y viceversa
Todo lo que esta multiplicando a todo un miembro pasa al otro lado
dividiendo y viceversa
* ECUACIONES CON PARÉNTESIS
Si la ecuación tiene paréntesis unicamente hay que añadir
un paso a lo anterior: la eliminación de parénteis mediante la
propiedad distributiva .
1)Eliminamos paréntesis:
2)Transposición de términos
3)Agrupamos términos semejantes
4)Despejamos la x
* ECUACIONES CON DENOMINADORES
Cuando en las ecuaciones aparecen denominadores lo primero que hacemos e s
sacar común denominador para poder sumar/restar los numeradores.
Vamos a eliminar los denominadores usando la propiedad del producto. Multiplicamos
ambos términos por el común denominador que es .
Una vez eleiminados los denominadores se resuleve como los casos anteriores
Ejercicos propuesto:
Resuelve usando las propiedades de las igualdades la ecuación:
Resolución :
1. Sacamos común denominador en las fracciones que intervienen:
2. Eliminamos los denominadores multiplicando ambos miembros de la
ecuación por el común denominador :
3. Eliminamos paréntesis:
4. Transponemos términos mediante la propiedad de la suma:
5. Agrupamos términos semejantes:
6. Despejamos la multiplicando ambos términos por , el inverso de :
7. La solución es