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Secundaria 6° · Matemática
Ecuaciones · Ecuaciones

Ecuación de segundo grado

Cuatro amigos de un liceo de Santiago quieren alquilar un velero en Samaná para el fin de semana. Si dos se echan para atrás, a los demás les toca pagar más. ¿Cuántos eran al principio? Esa situación se resuelve con una ecuación de segundo grado, y al final de la página vas a poder plantearla y resolverla. Desde 2° sabes aplicar la fórmula general; en 6° la usas como herramienta: analizas las raíces sin resolver, las relacionas con los números complejos y reduces ecuaciones más complicadas a ella.

Forma general y fórmula

Mueve los deslizadores y observa dónde la parábola corta el eje $x$: esos cortes son las soluciones.

Practica★☆☆Sin empezar
Resuelve la siguiente ecuación de segundo grado completa aplicando la fórmula general: $x^2 - 7x + 10 = 0$

Resuelve la siguiente ecuación de segundo grado completa aplicando la fórmula general:

$x^2 - 7x + 10 = 0$

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Incompletas: resolver sin la fórmula general

Diagrama que resume cómo resolver ecuaciones de segundo grado incompletas según falte el término lineal o el independiente. sin b:ax² + c = 0 despejar x x = ±√(−c/a) sin c:ax² + bx = 0 factor común x(ax + b) = 0x = 0, x = −b/a
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Encuentra las soluciones de la siguiente ecuación de segundo grado incompleta, extrayendo factor común: $3x^2 - 12x = 0$

Encuentra las soluciones de la siguiente ecuación de segundo grado incompleta, extrayendo factor común:

$3x^2 - 12x = 0$

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Resuelve la siguiente ecuación de segundo grado incompleta despejando directamente la incógnita: $2x^2 - 18 = 0$

Resuelve la siguiente ecuación de segundo grado incompleta despejando directamente la incógnita:

$2x^2 - 18 = 0$

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El discriminante y las raíces complejas

Tres parábolas que muestran el discriminante: dos cortes con el eje x, tangencia y ningún corte. Δ > 0: dos raíces reales Δ = 0: raíz doble Δ < 0: sin raíces reales

Cuando $\Delta<0$, escribe $\sqrt{\Delta}=\sqrt{-\Delta}\,i$ y las raíces son $x=\dfrac{-b}{2a}\pm\dfrac{\sqrt{-\Delta}}{2a}\,i$. Son números complejos conjugados: tienen la misma parte real y partes imaginarias opuestas.

Practica★☆☆Sin empezar
Sin llegar a resolver la ecuación, determina el número de soluciones reales que tiene calculando el valor de su discriminante: $5x^2 - 3x + 2 = 0$

Sin llegar a resolver la ecuación, determina el número de soluciones reales que tiene calculando el valor de su discriminante:

$5x^2 - 3x + 2 = 0$

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Practica★★☆Sin empezar
Determina el valor (o valores) del parámetro $k$ para que la ecuación $x^2 - kx + 9 = 0$ tenga una única solución real doble.

Determina el valor (o valores) del parámetro $k$ para que la ecuación $x^2 - kx + 9 = 0$ tenga una única solución real doble.

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Cardano-Vieta: suma y producto sin resolver

Esquema que relaciona los coeficientes de x² + x − 20 = 0 con la suma y el producto de sus raíces. x² + x − 20 = 0 suma de raícesx₁ + x₂ = −1 (= −b) producto de raícesx₁ · x₂ = −20 (= c) x₁ = 4, x₂ = −5
Practica★☆☆Sin empezar
Dada la ecuación $4x^2 - 5x - 9 = 0$, calcula la suma y el producto de sus raíces utilizando las relaciones de Cardano-Vieta, sin necesidad de resolver la ecuación.

Dada la ecuación $4x^2 - 5x - 9 = 0$, calcula la suma y el producto de sus raíces utilizando las relaciones de Cardano-Vieta, sin necesidad de resolver la ecuación.

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Ecuaciones con parámetro y cambio de variable

Dos situaciones aparecen mucho: una ecuación con una letra extra (un parámetro, como $m$ o $k$) de la que se pide discutir las soluciones, y una ecuación de aspecto complicado que un cambio de variable reduce a una de segundo grado.

Diagrama del cambio de variable t = x² − 3x que reduce una ecuación de cuarto grado a una de segundo grado y luego recupera las cuatro soluciones. (x² − 3x)² −2(x² − 3x) − 8 = 0 t = x² − 3x t² − 2t − 8 = 0 resolver t = 4, t = −2 x² − 3x = t x² − 3x = 4x² − 3x = −2 4 soluciones en xx = 4, −1, 1, 2
Practica★★☆Sin empezar
En la ecuación paramétrica $2x^2 + mx + 15 = 0$, se sabe que una de las soluciones es $x = 3$. Sin necesidad de usar la fórmula general, calcula el valor del parámetro…

En la ecuación paramétrica $2x^2 + mx + 15 = 0$, se sabe que una de las soluciones es $x = 3$. Sin necesidad de usar la fórmula general, calcula el valor del parámetro $m$ y halla la otra solución.

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Practica★★★Sin empezar
Discute el número de soluciones reales de la ecuación $(m-1)x^2 - 2mx + (m+2) = 0$ en función de los distintos valores que puede tomar el parámetro $m$.

Discute el número de soluciones reales de la ecuación $(m-1)x^2 - 2mx + (m+2) = 0$ en función de los distintos valores que puede tomar el parámetro $m$.

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Practica★★★Sin empezar
Resuelve la siguiente ecuación de cuarto grado realizando un cambio de variable adecuado para transformarla en una ecuación de segundo grado:…

Resuelve la siguiente ecuación de cuarto grado realizando un cambio de variable adecuado para transformarla en una ecuación de segundo grado:

$(x^2 - 3x)^2 - 2(x^2 - 3x) - 8 = 0$

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Problemas de segundo grado

Para plantear un problema: nombra la incógnita, escribe la relación como ecuación, llévala a la forma $ax^2+bx+c=0$, resuélvela y descarta las soluciones sin sentido (longitudes o tiempos negativos, números no enteros si se piden enteros).

Vuelve al principio: el problema del velero (ejercicio de abajo) se resuelve igual que el ejemplo de la lancha, planteando el costo por persona antes y después.

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En un experimento de física, se lanza un cohete de agua verticalmente hacia arriba. Su altura $h$ en metros respecto al suelo, en función del tiempo $t$ en segundos,…

En un experimento de física, se lanza un cohete de agua verticalmente hacia arriba. Su altura $h$ en metros respecto al suelo, en función del tiempo $t$ en segundos, viene dada por la expresión $h(t) = -5t^2 + 20t + 2$. Determina en qué instante o instantes el cohete se encuentra exactamente a $17$ metros de altura.

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Practica★★☆Sin empezar
Se quiere enmarcar una fotografía de $20 \text{ cm}$ de alto por $30 \text{ cm}$ de ancho con un marco de madera de ancho uniforme $x$. Si el área total del marco (sin…

Se quiere enmarcar una fotografía de $20 \text{ cm}$ de alto por $30 \text{ cm}$ de ancho con un marco de madera de ancho uniforme $x$. Si el área total del marco (sin contar la fotografía) es de $216 \text{ cm}^2$, plantea una ecuación y halla el ancho del marco.

FOTOGRAFÍA 20 × 30 cm x x MARCO 216 cm²
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El producto de dos números enteros impares consecutivos es $323$. Plantea una ecuación de segundo grado y resuelve para hallar cuáles son esos dos números. ¿Hay más de…

El producto de dos números enteros impares consecutivos es $323$. Plantea una ecuación de segundo grado y resuelve para hallar cuáles son esos dos números. ¿Hay más de una pareja posible?

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Practica★★★Sin empezar
En un triángulo rectángulo de catetos $6 \text{ cm}$ y $8 \text{ cm}$, se inscribe un rectángulo de forma que dos de sus lados estén sobre los catetos y uno de sus…

En un triángulo rectángulo de catetos $6 \text{ cm}$ y $8 \text{ cm}$, se inscribe un rectángulo de forma que dos de sus lados estén sobre los catetos y uno de sus vértices sobre la hipotenusa. Si el área del rectángulo debe ser exactamente de $12 \text{ cm}^2$, plantea una ecuación de segundo grado y halla las dimensiones posibles del rectángulo.

8 cm 6 cm P(x, y) Área = 12
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Un grupo de amigos decide alquilar un velero para el fin de semana por un costo total de $21\,600$ pesos, que acuerdan pagar a partes iguales. En el último momento, dos…

Un grupo de amigos decide alquilar un velero para el fin de semana por un costo total de $21\,600$ pesos, que acuerdan pagar a partes iguales. En el último momento, dos de los amigos no pueden asistir, lo que obliga al resto del grupo a pagar $540$ pesos más cada uno para cubrir el costo total. Plantea una ecuación que se reduzca a segundo grado para determinar cuántos amigos conformaban el grupo original.

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Resumen

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