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Equazioni e sistemi · Equazioni, disequazioni e sistemi

Equazioni di secondo grado

La scatola di un videogioco ha la base quadrata di area $144\ \text{cm}^2$. Quanto misura il lato? Cerchi un numero $x$ tale che $x^2 = 144$: è un'equazione di secondo grado, perché l'incognita compare elevata al quadrato. Queste equazioni possono avere due soluzioni, una sola oppure nessuna, e c'è una formula che le risolve tutte.

Forma normale

Graficamente, $y = ax^2 + bx + c$ è una parabola e le soluzioni dell'equazione sono le ascisse dei punti in cui la parabola interseca l'asse $x$ (risoluzione grafica). Muovi $a$, $b$, $c$ e osserva quante intersezioni ci sono:

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Per ciascuna delle seguenti equazioni di secondo grado, individua i coefficienti $a$, $b$ e $c$ e indica se si tratta di un'equazione completa o incompleta: a)…

Per ciascuna delle seguenti equazioni di secondo grado, individua i coefficienti $a$, $b$ e $c$ e indica se si tratta di un'equazione completa o incompleta:

  1. a) $x^2 - 5x + 6 = 0$
  2. b) $2x^2 - 32 = 0$
  3. c) $x^2 + 8x = 0$
  4. d) $3 - x^2 + 2x = 0$
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Verifica, senza risolvere l'equazione, se i valori di $x$ proposti sono soluzione dell'uguaglianza $x^2 - 4x + 3 = 0$: a) $x = 1$ b) $x = 0$ c) $x = 3$ d) $x = -1$

Verifica, senza risolvere l'equazione, se i valori di $x$ proposti sono soluzione dell'uguaglianza $x^2 - 4x + 3 = 0$:

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

Equazioni pure e spurie

Le equazioni incomplete si risolvono senza formula, e più in fretta.

Se $b = c = 0$ l'equazione è monomia: $ax^2 = 0$ ha come unica soluzione (coincidente) $x = 0$.

Schema della risoluzione di un'equazione spuria: raccolto il fattore comune, il prodotto si annulla se x = 0 oppure se il secondo fattore è uguale a zero. x · (x + 3) = 0 x = 0 x + 3 = 0 → x = −3 Se A · B = 0, allora A = 0 oppure B = 0. (Legge di annullamento del prodotto.)
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Risolvi le seguenti equazioni di secondo grado incomplete del tipo $ax^2 + c = 0$. Ricorda che se il risultato della radice quadrata non è un numero reale, devi…

Risolvi le seguenti equazioni di secondo grado incomplete del tipo $ax^2 + c = 0$. Ricorda che se il risultato della radice quadrata non è un numero reale, devi indicarlo:

  1. a) $x^2 - 25 = 0$
  2. b) $3x^2 - 12 = 0$
  3. c) $x^2 + 16 = 0$
  4. d) $2x^2 = 50$
Risolvi
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Risolvi le seguenti equazioni di secondo grado incomplete del tipo $ax^2 + bx = 0$ mediante raccoglimento a fattor comune: a) $x^2 - 7x = 0$ b) $2x^2 + 10x = 0$ c)…

Risolvi le seguenti equazioni di secondo grado incomplete del tipo $ax^2 + bx = 0$ mediante raccoglimento a fattor comune:

  1. a) $x^2 - 7x = 0$
  2. b) $2x^2 + 10x = 0$
  3. c) $3x^2 = 6x$
  4. d) $x^2 + x = 0$
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Risolvi le seguenti equazioni di secondo grado incomplete utilizzando il metodo più rapido (raccoglimento a fattor comune o isolamento diretto della radice): a)…

Risolvi le seguenti equazioni di secondo grado incomplete utilizzando il metodo più rapido (raccoglimento a fattor comune o isolamento diretto della radice):

  1. a) $4x^2 - 100 = 0$
  2. b) $3x^2 + 15x = 0$
  3. c) $\frac{x^2}{2} - 8 = 0$
  4. d) $5x^2 = 2x$
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La formula risolutiva

Per un'equazione completa $ax^2 + bx + c = 0$:

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

Il segno $\pm$ dà due soluzioni: una sommando la radice, l'altra sottraendola.

Perché funziona? Con il completamento del quadrato: moltiplica per $4a$ e aggiungi $b^2$ a entrambi i membri, ottenendo $4a^2x^2 + 4abx + b^2 = b^2 - 4ac$, cioè $(2ax + b)^2 = b^2 - 4ac$. Da qui $2ax + b = \pm\sqrt{b^2 - 4ac}$ e, isolando $x$, la formula.

La formula risolutiva con i pezzi evidenziati: meno b, più o meno la radice del discriminante, e 2a al denominatore. x = −b± b² − 4ac 2a opposto di b discriminante Δ il doppio di a ± → due soluzioni

Prima di applicare la formula devi spesso semplificare: sviluppa i prodotti notevoli, riduci i termini simili e porta tutto a forma normale.

Se l'incognita compare nei denominatori (equazione fratta), scrivi prima le condizioni di esistenza (C.E.): i denominatori devono essere diversi da zero. Poi riduci allo stesso denominatore con il m.c.m., elimina i denominatori e risolvi. Scarta le soluzioni che non rispettano le C.E.

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Applica la formula risolutiva $x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}$ per trovare le soluzioni delle seguenti equazioni complete: a) $x^2 - 6x + 8 = 0$ b)…

Applica la formula risolutiva $x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}$ per trovare le soluzioni delle seguenti equazioni complete:

  1. a) $x^2 - 6x + 8 = 0$
  2. b) $x^2 + x - 12 = 0$
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Risolvi la seguente equazione di secondo grado semplificando prima le espressioni algebriche mediante lo sviluppo dei prodotti notevoli: $$(2x - 3)^2 - (x + 1)^2 = -5$$…

Risolvi la seguente equazione di secondo grado semplificando prima le espressioni algebriche mediante lo sviluppo dei prodotti notevoli:

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

Ricorda che per applicare la formula risolutiva, devi prima ridurre l'equazione alla forma $ax^2 + bx + c = 0$.

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Risolvi la seguente equazione svolgendo prima i calcoli per semplificare i membri e utilizzando i prodotti notevoli dove necessario:…

Risolvi la seguente equazione svolgendo prima i calcoli per semplificare i membri e utilizzando i prodotti notevoli dove necessario:

$\frac{(2x - 3)^2}{8} - \frac{x(x + 1)}{2} = \frac{x - 5}{4} - 1$

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Risolvi la seguente equazione. Per farlo, cerca il minimo comune multiplo dei denominatori per eliminare le incognite dai denominatori stessi e verifica che le soluzioni…

Risolvi la seguente equazione. Per farlo, cerca il minimo comune multiplo dei denominatori per eliminare le incognite dai denominatori stessi e verifica che le soluzioni ottenute non annullino alcun denominatore:

$\frac{x}{x - 2} + \frac{2}{x} = \frac{x^2}{x^2 - 2x}$

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Il discriminante

La quantità sotto radice, $\Delta = b^2 - 4ac$, si chiama discriminante e dice quante soluzioni ci sono senza risolvere.

Tre parabole: con delta positivo due intersezioni con l'asse x, con delta nullo una tangenza, con delta negativo nessuna intersezione. Δ > 0due soluzioni Δ = 0coincidenti Δ < 0nessuna in ℝ
$\Delta = b^2 - 4ac$ Soluzioni
$\Delta > 0$ Due soluzioni reali distinte
$\Delta = 0$ Due soluzioni coincidenti: $x_1 = x_2 = -\frac{b}{2a}$
$\Delta < 0$ Impossibile in $\mathbb{R}$ (radice di un numero negativo)
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Calcola il valore del discriminante $\Delta = b^2 - 4ac$ per ciascuna equazione e indica se ha due soluzioni, una soluzione doppia o nessuna soluzione reale (non è…

Calcola il valore del discriminante $\Delta = b^2 - 4ac$ per ciascuna equazione e indica se ha due soluzioni, una soluzione doppia o nessuna soluzione reale (non è necessario calcolare le soluzioni):

  1. a) $x^2 - 4x + 4 = 0$
  2. b) $x^2 + 2x + 5 = 0$
  3. c) $x^2 - 5x - 1 = 0$
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Studia il discriminante ($\Delta = b^2 - 4ac$) delle seguenti equazioni e determina, senza risolverle, quante soluzioni reali ha ciascuna. Giustifica la tua risposta in…

Studia il discriminante ($\Delta = b^2 - 4ac$) delle seguenti equazioni e determina, senza risolverle, quante soluzioni reali ha ciascuna. Giustifica la tua risposta in ogni caso:

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

Quale valore dovrebbe assumere il termine noto nell'equazione a) perché non abbia più soluzioni?

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Data l'equazione di secondo grado $x^2 - (k-2)x + k = 0$, determina quali valori deve assumere il parametro $k$ affinché l'equazione abbia un'unica soluzione reale…

Data l'equazione di secondo grado $x^2 - (k-2)x + k = 0$, determina quali valori deve assumere il parametro $k$ affinché l'equazione abbia un'unica soluzione reale (soluzione doppia).

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Equazioni biquadratiche

In $x^4 - 13x^2 + 36 = 0$ compaiono solo $x^4$ e $x^2$. Si pone $t = x^2$ (con $t \geq 0$), così $x^4 = t^2$.

Schema della sostituzione t = x al quadrato: l'equazione biquadratica diventa di secondo grado in t e poi si risale a x con la radice. x⁴ − 13x² + 36 t = x² t² − 13t + 36 x = ±√t ±2, ±3

Una biquadratica ha da 0 a 4 soluzioni reali, a seconda dei segni delle soluzioni in $t$.

La stessa sostituzione funziona con le equazioni trinomie $ax^{2n} + bx^n + c = 0$ (si pone $t = x^n$) e le binomie $x^n = k$. Per esempio $x^4 = 16$ dà $x = \pm 2$, mentre $x^4 = -16$ è impossibile in $\mathbb{R}$; $x^3 = 8$ dà $x = 2$ (indice dispari: una sola soluzione).

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Le equazioni biquadratiche si possono risolvere con un cambio di variabile $t = x^2$. Usa questa tecnica per trovare le quattro soluzioni reali della seguente equazione:…

Le equazioni biquadratiche si possono risolvere con un cambio di variabile $t = x^2$. Usa questa tecnica per trovare le quattro soluzioni reali della seguente equazione:

$$x^4 - 13x^2 + 36 = 0$$
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Problemi di secondo grado

Imposta il problema con un'incognita, scrivi l'equazione, risolvila e poi verifica l'accettabilità delle soluzioni: una lunghezza non può essere negativa, un numero di persone non può avere decimali…

Dall'equazione x(x + 1) = 156 si ottengono due soluzioni: 12 è accettabile, −13 si scarta perché non è un numero naturale. x(x + 1) = 156 x = 12 ✓ x = −13 ✗non è naturale
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Se al quadrato di un numero intero sommiamo il suo triplo, otteniamo come risultato zero. Di quali numeri potrebbe trattarsi? Imposta l'equazione e trova le possibili…

Se al quadrato di un numero intero sommiamo il suo triplo, otteniamo come risultato zero. Di quali numeri potrebbe trattarsi? Imposta l'equazione e trova le possibili soluzioni.

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Il prodotto di due numeri naturali consecutivi è uguale alla loro somma aumentata di $19$ unità. Di quali numeri stiamo parlando?

Il prodotto di due numeri naturali consecutivi è uguale alla loro somma aumentata di $19$ unità. Di quali numeri stiamo parlando?

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Vogliamo collocare una cornice di legno di larghezza costante $x$ attorno a una fotografia rettangolare di $10\text{ cm}$ per $15\text{ cm}$. Se sappiamo che l'area…

Vogliamo collocare una cornice di legno di larghezza costante $x$ attorno a una fotografia rettangolare di $10\text{ cm}$ per $15\text{ cm}$. Se sappiamo che l'area totale (foto più cornice) deve essere di $300\text{ cm}^2$, qual è la larghezza $x$ della cornice?

x x 10 cm 15 cm Foto Cornice A = 300 cm²
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Un'impresa di progettazione paesaggistica vuole circondare una piscina rettangolare di $8 \text{ m}$ di lunghezza per $6 \text{ m}$ di larghezza con un bordo di prato…

Un'impresa di progettazione paesaggistica vuole circondare una piscina rettangolare di $8 \text{ m}$ di lunghezza per $6 \text{ m}$ di larghezza con un bordo di prato sintetico di larghezza uniforme $x$. Se l'area totale del recinto (piscina più bordo di prato) deve essere esattamente di $80 \text{ m}^2$, calcola quanto deve misurare la larghezza $x$ del bordo.

AREA TOTALE = 80 m² 8 m 6 m x x x x
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Due stampanti 3D che lavorano insieme impiegano $2$ ore per completare un modellino complesso. Se lavorassero separatamente, la stampante più vecchia impiegherebbe $3$…

Due stampanti 3D che lavorano insieme impiegano $2$ ore per completare un modellino complesso. Se lavorassero separatamente, la stampante più vecchia impiegherebbe $3$ ore in più della stampante nuova. Quanto tempo impiegherebbe ciascuna a realizzare il modellino da sola? (Suggerimento: ricorda che il lavoro svolto in un'ora è l'inverso del tempo totale).

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Calcola le dimensioni di un triangolo rettangolo sapendo che i suoi lati sono tre numeri interi consecutivi.

Calcola le dimensioni di un triangolo rettangolo sapendo che i suoi lati sono tre numeri interi consecutivi.

x x + 1 x + 2
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Torniamo all'inizio: per la scatola del videogioco, $x^2 = 144 \Rightarrow x = \pm 12$; poiché un lato non può essere negativo, la base ha lato $12\ \text{cm}$.

In sintesi

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