Tornar a la portadaMatemàtiques · 3r ESO · Canviar d'assignatura
Començar gratis
ESO 3r · Matemàtiques
Equacions de primer i segon grau · Equacions

Equacions de segon grau

La caixa d'un videojoc té una base quadrada de 144 cm². Quant mesura el costat? Busques una $x$ tal que $x^2 = 144$: és una equació de segon grau, perquè la incògnita està elevada al quadrat. Aquestes equacions poden tenir dues solucions, una o cap, i hi ha una fórmula que les resol totes.

Et convé dominar: Equacions de primer grau (2n d'ESO)
Et convé dominar: Operacions amb nombres enters (2n d'ESO)

Forma general

Gràficament, $y = ax^2 + bx + c$ és una paràbola, i les solucions són els punts on talla l'eix X. Mou $a$, $b$ i $c$ i observa quants talls hi ha:

Practica★☆☆Sense començar
Per a cadascuna de les equacions de segon grau següents, identifica els coeficients $a$, $b$ i $c$ i indica si es tracta d'una equació completa o incompleta: a)…

Per a cadascuna de les equacions de segon grau següents, identifica els coeficients $a$, $b$ i $c$ i indica si es tracta d'una equació completa o incompleta:

  1. a) $x^2 - 5x + 6 = 0$
  2. b) $2x^2 - 32 = 0$
  3. c) $x^2 + 8x = 0$
  4. d) $3 - x^2 + 2x = 0$
Resoldre
Practica★☆☆Sense començar
Comprova, sense resoldre l'equació, si els valors de $x$ proposats són solució de la igualtat $x^2 - 4x + 3 = 0$: a) $x = 1$ b) $x = 0$ c) $x = 3$ d) $x = -1$

Comprova, sense resoldre l'equació, si els valors de $x$ proposats són solució de la igualtat $x^2 - 4x + 3 = 0$:

  1. a) $x = 1$
  2. b) $x = 0$
  3. c) $x = 3$
  4. d) $x = -1$
Resoldre

Equacions incompletes

Es resolen sense fórmula, i més ràpid:

Diagrama que mostra la resolució d'una equació incompleta sense terme independent factoritzant per factor comú, dividint-se en dues branques: x igual a zero i el binomi igual a zero. x · (x + 3) = 0 x = 0 x + 3 = 0 → x = −3 Si a · b = 0, llavors a = 0 o b = 0. (Cap altre nombre per un altre dona 0.)
Practica★☆☆Sense començar
Resol les següents equacions de segon grau incompletes del tipus $ax^2 + c = 0$. Recorda que si el resultat de l'arrel quadrada no és un nombre real, ho has d'indicar:…

Resol les següents equacions de segon grau incompletes del tipus $ax^2 + c = 0$. Recorda que si el resultat de l'arrel quadrada no és un nombre real, ho has d'indicar:

  1. a) $x^2 - 25 = 0$
  2. b) $3x^2 - 12 = 0$
  3. c) $x^2 + 16 = 0$
  4. d) $2x^2 = 50$
Resoldre
Practica★☆☆Sense començar
Resol les següents equacions de segon grau incompletes del tipus $ax^2 + bx = 0$ mitjançant l'extracció de factor comú: a) $x^2 - 7x = 0$ b) $2x^2 + 10x = 0$ c)…

Resol les següents equacions de segon grau incompletes del tipus $ax^2 + bx = 0$ mitjançant l'extracció de factor comú:

  1. a) $x^2 - 7x = 0$
  2. b) $2x^2 + 10x = 0$
  3. c) $3x^2 = 6x$
  4. d) $x^2 + x = 0$
Resoldre
Practica★☆☆Sense començar
L'àrea de la base quadrada d'una caixa d'emmagatzematge per a videojocs és de $144\text{ cm}^2$. Calcula quant mesura el costat de la base plantejant una equació de…

L'àrea de la base quadrada d'una caixa d'emmagatzematge per a videojocs és de $144\text{ cm}^2$. Calcula quant mesura el costat de la base plantejant una equació de segon grau.

x x Àrea 144 cm²
Resoldre

La fórmula general

Per a qualsevol equació completa:

$$x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}$$

El $\pm$ dona dues solucions: una sumant l'arrel i una altra restant-la.

Fórmula quadràtica completa amb colors distintius que ressalten la posició de cada coeficient: menys b, més menys l'arrel del discriminant i dos a al denominador. x = −b± b² − 4ac 2a canvia el signe de b discriminant Δ el doble d'a ± → dues solucions
Practica★☆☆Sense començar
Aplica la fórmula general $x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}$ per trobar les solucions de les equacions completes següents: a) $x^2 - 6x + 8 = 0$ b)…

Aplica la fórmula general $x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}$ per trobar les solucions de les equacions completes següents:

  1. a) $x^2 - 6x + 8 = 0$
  2. b) $x^2 + x - 12 = 0$
Resoldre
Practica★★☆Sense començar
Resol la següent equació de segon grau simplificant primer les expressions algebraices mitjançant el desenvolupament de les identitats notables: $$(2x - 3)^2 - (x + 1)^2…

Resol la següent equació de segon grau simplificant primer les expressions algebraices mitjançant el desenvolupament de les identitats notables:

$$(2x - 3)^2 - (x + 1)^2 = -5$$

Recorda que per aplicar la fórmula general, primer has de reduir l'equació a la forma $ax^2 + bx + c = 0$.

Resoldre

El discriminant: quantes solucions?

El que hi ha dins de l'arrel, $\Delta = b^2 - 4ac$, s'anomena discriminant i diu quantes solucions hi ha sense resoldre:

Gràfiques de tres paràboles que il·lustren els tres casos del discriminant: dos punts de tall amb l'eix si és positiu, un punt tangent si és zero i cap tall si és negatiu. Δ > 0dues solucions Δ = 0una (doble) Δ < 0cap
$\Delta = b^2 - 4ac$ Solucions
$\Delta > 0$ Dues solucions diferents
$\Delta = 0$ Una solució (doble): $x = -\frac{b}{2a}$
$\Delta < 0$ Cap solució real (no existeix l'arrel d'un negatiu)
Practica★☆☆Sense començar
Calcula el valor del discriminant $\Delta = b^2 - 4ac$ per a cada equació i indica si té dues solucions, una solució doble o cap solució real (no cal que calculis les…

Calcula el valor del discriminant $\Delta = b^2 - 4ac$ per a cada equació i indica si té dues solucions, una solució doble o cap solució real (no cal que calculis les solucions):

  1. a) $x^2 - 4x + 4 = 0$
  2. b) $x^2 + 2x + 5 = 0$
  3. c) $x^2 - 5x - 1 = 0$
Resoldre
Practica★★☆Sense començar
Estudia el discriminant ($\Delta = b^2 - 4ac$) de les equacions següents i determina, sense resoldre-les, quantes solucions reals té cadascuna. Justifica la teva…

Estudia el discriminant ($\Delta = b^2 - 4ac$) de les equacions següents i determina, sense resoldre-les, quantes solucions reals té cadascuna. Justifica la teva resposta en cada cas:

  1. a) $x^2 - 6x + 9 = 0$
  2. b) $2x^2 + 3x + 5 = 0$
  3. c) $3x^2 - 4x - 2 = 0$

Quin valor hauria de prendre el terme independent en l'equació a) perquè de sobte no tingués solució?

Resoldre
Practica★★★Sense començar
Dada l'equació de segon grau $x^2 - (k-2)x + k = 0$, determina quins valors ha de prendre el paràmetre $k$ perquè l'equació tingui una única solució real (solució doble).

Dada l'equació de segon grau $x^2 - (k-2)x + k = 0$, determina quins valors ha de prendre el paràmetre $k$ perquè l'equació tingui una única solució real (solució doble).

Resoldre

Ampliació: equacions biquadrades

A $x^4 - 13x^2 + 36 = 0$ només apareixen $x^4$ i $x^2$. El truc és un canvi de variable: anomenem $t = x^2$ (així $x^4 = t^2$).

Diagrama de flux del canvi de variable t = x²: x⁴ − 13x² + 36 es transforma en t² − 13t + 36 i, desfent el canvi amb x = ±√t, s'obtenen les quatre solucions ±2 i ±3. x⁴ − 13x² + 36 t = x² t² − 13t + 36 x = ±√t ±2, ±3
Practica★★☆Sense començar
Les equacions biquadràtiques es poden resoldre fent un canvi de variable $t = x^2$. Utilitza aquesta tècnica per trobar les quatre solucions reals de la següent equació:…

Les equacions biquadràtiques es poden resoldre fent un canvi de variable $t = x^2$. Utilitza aquesta tècnica per trobar les quatre solucions reals de la següent equació:

$$x^4 - 13x^2 + 36 = 0$$
Resoldre

Problemes de segon grau

Quan resols un problema, descarta les solucions que no tinguin sentit: una longitud negativa, un nombre de persones amb decimals…

Diagrama de flux d'un problema que mostra dues solucions algebraiques, dotze i menys tretze, marcant la primera com a vàlida i descartant la segona per no ser un nombre natural. x(x + 1) = 156 x = 12 ✓ x = −13 ✗no és natural
Practica★☆☆Sense començar
Si al quadrat d'un nombre enter li sumem el seu triple, obtenim com a resultat zero. De quins nombres es podria tractar? Planteja l'equació i troba les possibles…

Si al quadrat d'un nombre enter li sumem el seu triple, obtenim com a resultat zero. De quins nombres es podria tractar? Planteja l'equació i troba les possibles solucions.

Resoldre
Practica★★☆Sense començar
El producte de dos nombres naturals consecutius és igual a la seva suma augmentada en $19$ unitats. De quins nombres estem parlant?

El producte de dos nombres naturals consecutius és igual a la seva suma augmentada en $19$ unitats. De quins nombres estem parlant?

Resoldre
Practica★★☆Sense començar
Volem posar un marc de fusta d'amplada constant $x$ al voltant d'una fotografia rectangular de $10\text{ cm}$ per $15\text{ cm}$. Si sabem que l'àrea total (foto més…

Volem posar un marc de fusta d'amplada constant $x$ al voltant d'una fotografia rectangular de $10\text{ cm}$ per $15\text{ cm}$. Si sabem que l'àrea total (foto més marc) ha de ser de $300\text{ cm}^2$, quina ha de ser l'amplada $x$ del marc?

x x 10 cm 15 cm Foto Marc A = 300 cm²
Resoldre

Torna al principi: A la caixa del videojoc, $x^2 = 144 \Rightarrow x = \pm\sqrt{144} = \pm 12$; com que una longitud física no pot ser negativa, el costat de la base mesura exactament $12\text{ cm}$.

Resum

Veure tots els exercicis d'aquest apartat