Ecuaciones cuadráticas
Un cohete de prueba sube y baja, y alguien pregunta: ¿en qué momentos está exactamente a 75 m de altura? La respuesta no es una sola: hay un instante al subir y otro al bajar. Las ecuaciones cuadráticas describen justo este tipo de situaciones. En esta página repasas cómo resolverlas y aprendes a sacar información de ellas sin resolverlas del todo. Al final regresamos al cohete.
Forma general y fórmula general
Mueve los deslizadores y observa que las soluciones son los puntos donde la parábola corta al eje $x$.
Aplica la fórmula general para encontrar las raíces de la siguiente ecuación de segundo grado completa: $x^2 - 7x + 10 = 0$
Aplica la fórmula general para encontrar las raíces de la siguiente ecuación de segundo grado completa:
$x^2 - 7x + 10 = 0$
Ecuaciones incompletas
Resuelve la siguiente ecuación de segundo grado incompleta despejando directamente la incógnita: $4x^2 - 64 = 0$
Resuelve la siguiente ecuación de segundo grado incompleta despejando directamente la incógnita:
$4x^2 - 64 = 0$
Calcula las soluciones de la siguiente ecuación de segundo grado incompleta extrayendo factor común: $3x^2 + 15x = 0$
Calcula las soluciones de la siguiente ecuación de segundo grado incompleta extrayendo factor común:
$3x^2 + 15x = 0$
Factorización y trinomio cuadrado perfecto
La fórmula general siempre funciona, pero a veces hay caminos más cortos. Si el lado izquierdo se factoriza, usamos otra vez que un producto es cero cuando algún factor es cero.
Otro método es completar el trinomio cuadrado perfecto. Recuerda que $(x+h)^2 = x^2 + 2hx + h^2$: si tienes $x^2+bx$, le falta sumar $\left(\frac{b}{2}\right)^2$ para ser un cuadrado perfecto. De ahí sale, de hecho, la fórmula general.
Encuentra las soluciones de la siguiente ecuación que ya se encuentra factorizada, sin necesidad de desarrollar el producto: $(2x - 5)(x + 4) = 0$
Encuentra las soluciones de la siguiente ecuación que ya se encuentra factorizada, sin necesidad de desarrollar el producto:
$(2x - 5)(x + 4) = 0$
El discriminante
Determina si la ecuación $2x^2 + 3x + 5 = 0$ tiene solución en el conjunto de los números reales calculando previamente el valor de su discriminante $\Delta$.
Determina si la ecuación $2x^2 + 3x + 5 = 0$ tiene solución en el conjunto de los números reales calculando previamente el valor de su discriminante $\Delta$.
Halla el valor del coeficiente $c$ en la ecuación $x^2 + 4x + c = 0$ para que esta tenga una única solución real doble.
Halla el valor del coeficiente $c$ en la ecuación $x^2 + 4x + c = 0$ para que esta tenga una única solución real doble.
Determina el valor numérico del parámetro $k$ para que la ecuación $3x^2 - kx + 12 = 0$ tenga una única solución real doble.
Determina el valor numérico del parámetro $k$ para que la ecuación $3x^2 - kx + 12 = 0$ tenga una única solución real doble.
Suma y producto de las raíces
También sirve al revés: para construir una ecuación a partir de sus soluciones.
Escribe una ecuación de segundo grado en la forma $x^2 + bx + c = 0$ sabiendo que sus únicas soluciones son $x_1 = 3$ y $x_2 = -8$.
Escribe una ecuación de segundo grado en la forma $x^2 + bx + c = 0$ sabiendo que sus únicas soluciones son $x_1 = 3$ y $x_2 = -8$.
Sabiendo que una de las soluciones de la ecuación $2x^2 + bx - 15 = 0$ es $x_1 = 3$, calcula sin resolver completamente la ecuación el valor de la otra solución $x_2$ y…
Sabiendo que una de las soluciones de la ecuación $2x^2 + bx - 15 = 0$ es $x_1 = 3$, calcula sin resolver completamente la ecuación el valor de la otra solución $x_2$ y el valor del coeficiente $b$.
Ecuaciones con parámetro
A veces la ecuación trae una letra extra, un parámetro ($m$ o $k$), y se pide estudiar cuántas soluciones hay según su valor. El discriminante sigue siendo la herramienta, pero si el coeficiente de $x^2$ depende del parámetro hay que revisar aparte cuándo vale $0$: entonces la ecuación deja de ser cuadrática.
Discute, en función de los diferentes valores del parámetro $m$, el número de soluciones reales que tiene la siguiente ecuación de segundo grado:…
Discute, en función de los diferentes valores del parámetro $m$, el número de soluciones reales que tiene la siguiente ecuación de segundo grado:
$mx^2 - 2(m-1)x + m = 0$
Asegúrate de analizar qué ocurre cuando el discriminante es positivo, nulo o negativo, y no olvides el caso especial en el que el coeficiente principal se anula.
Ecuaciones que se reducen a cuadráticas
Muchas ecuaciones no nacen cuadráticas, pero se convierten en una tras operar. Con productos notables basta desarrollar y agrupar. Con fracciones o raíces, al operar pueden aparecer raíces falsas, por eso siempre se comprueba.
Una ecuación bicuadrada como $x^4-ax^2+b=0$ se resuelve con el cambio $u=x^2$: queda $u^2-au+b=0$. Al final se regresa a $x=\pm\sqrt{u}$ para cada $u$ positiva.
Desarrolla los productos notables, agrupa los términos semejantes y resuelve la siguiente ecuación: $(x + 2)^2 - 2(x - 1)^2 = 3x + 6$
Desarrolla los productos notables, agrupa los términos semejantes y resuelve la siguiente ecuación:
$(x + 2)^2 - 2(x - 1)^2 = 3x + 6$
Resuelve la siguiente ecuación operando previamente con fracciones algebraicas. Asegúrate de comprobar las soluciones obtenidas para descartar posibles raíces falsas que…
Resuelve la siguiente ecuación operando previamente con fracciones algebraicas. Asegúrate de comprobar las soluciones obtenidas para descartar posibles raíces falsas que anulen los denominadores:
$\frac{x}{x-2} + \frac{2x}{x+2} = \frac{16}{x^2-4}$
Resuelve la siguiente ecuación en la que aparece un radical, aislando primero la raíz y elevando al cuadrado ambos miembros. Es obligatorio comprobar las soluciones…
Resuelve la siguiente ecuación en la que aparece un radical, aislando primero la raíz y elevando al cuadrado ambos miembros. Es obligatorio comprobar las soluciones obtenidas en la ecuación original para descartar posibles raíces falsas:
$\sqrt{2x + 7} - x = 2$
Problemas que llevan a una cuadrática
Volvemos al cohete: su altura es $h(t)=40t-5t^2$.
Para plantear problemas: elige la incógnita, escribe la relación (área, Pitágoras, suma de fracciones de trabajo, costo entre personas), llévala a $ax^2+bx+c=0$, resuelve y descarta las soluciones que no tengan sentido (longitudes o personas negativas, por ejemplo).
El cuadrado de un número natural menos su triple es exactamente igual a $18$. Plantea una ecuación de segundo grado y calcula de qué número se trata.
El cuadrado de un número natural menos su triple es exactamente igual a $18$. Plantea una ecuación de segundo grado y calcula de qué número se trata.
Para reformar el salón rectangular de una vivienda, el arquitecto indica que el largo mide $2\text{ m}$ más que el ancho. Si la superficie total del salón es de…
Para reformar el salón rectangular de una vivienda, el arquitecto indica que el largo mide $2\text{ m}$ más que el ancho. Si la superficie total del salón es de $35\text{ m}^2$, plantea una ecuación de segundo grado y calcula las dimensiones exactas de la estancia.
Un ingeniero aeroespacial lanza un cohete de prueba. La altura $h$ (en metros) alcanzada por el cohete en función del tiempo $t$ (en segundos) viene dada por la…
Un ingeniero aeroespacial lanza un cohete de prueba. La altura $h$ (en metros) alcanzada por el cohete en función del tiempo $t$ (en segundos) viene dada por la expresión $h(t) = 40t - 5t^2$. Determina en qué instantes de tiempo el cohete se encuentra exactamente a $75\text{ m}$ de altura.
La venta de boletos del musical de la escuela deja una ganancia $B$ (en decenas de pesos) que depende del número de boletos vendidos $x$ (en decenas) según la ecuación…
La venta de boletos del musical de la escuela deja una ganancia $B$ (en decenas de pesos) que depende del número de boletos vendidos $x$ (en decenas) según la ecuación $B(x) = -x^2 + 50x - 400$. Calcula cuántos boletos deben vender exactamente para que la ganancia sea nula (el punto de equilibrio).
En una rampa de patinaje con forma de triángulo rectángulo, el cateto mayor mide $7\text{ m}$ más que el cateto menor, y la hipotenusa mide $2\text{ m}$ más que el…
En una rampa de patinaje con forma de triángulo rectángulo, el cateto mayor mide $7\text{ m}$ más que el cateto menor, y la hipotenusa mide $2\text{ m}$ más que el cateto mayor. Plantea una ecuación de segundo grado utilizando el teorema de Pitágoras y calcula la longitud de los tres lados de la rampa.
Una fotografía rectangular de dimensiones $20\text{ cm}$ de base por $15\text{ cm}$ de altura se va a enmarcar con un paspartú de anchura uniforme $x$. Si el área total…
Una fotografía rectangular de dimensiones $20\text{ cm}$ de base por $15\text{ cm}$ de altura se va a enmarcar con un paspartú de anchura uniforme $x$. Si el área total del conjunto (fotografía más paspartú) debe ser exactamente de $500\text{ cm}^2$, plantea una ecuación de segundo grado y calcula la anchura $x$ del paspartú.
En una liga de voleibol, cada equipo juega exactamente un partido contra todos los demás. Sabiendo que el número total de partidos disputados en un torneo de $n$ equipos…
En una liga de voleibol, cada equipo juega exactamente un partido contra todos los demás. Sabiendo que el número total de partidos disputados en un torneo de $n$ equipos viene dado por la fórmula $\frac{n(n-1)}{2}$, y que al finalizar la temporada se han disputado un total de $105$ partidos, plantea la ecuación correspondiente y averigua cuántos equipos participaron en la liga.
Dos mangueras de distinto grosor llenan juntas un depósito de agua en $6\text{ horas}$. Si se utilizara solo una de ellas, la manguera de menor grosor tardaría…
Dos mangueras de distinto grosor llenan juntas un depósito de agua en $6\text{ horas}$. Si se utilizara solo una de ellas, la manguera de menor grosor tardaría $5\text{ horas}$ más que la manguera gruesa en llenar el depósito por sí sola. Plantea una ecuación cuadrática sumando las fracciones de depósito que llena cada manguera en una hora, y calcula cuánto tiempo tardaría cada manguera trabajando individualmente.
Un escultor quiere dividir una varilla de latón de $1\text{ metro}$ de longitud en dos trozos de longitudes $x$ y $1-x$ (siendo $x$ el trozo mayor, es decir, $x > 1-x$).…
Un escultor quiere dividir una varilla de latón de $1\text{ metro}$ de longitud en dos trozos de longitudes $x$ y $1-x$ (siendo $x$ el trozo mayor, es decir, $x > 1-x$). Desea hacerlo de tal forma que la proporción entre la varilla completa y el trozo mayor sea igual a la proporción entre el trozo mayor y el trozo menor. Plantea la ecuación correspondiente y halla el valor exacto de $x$.
El área de un rectángulo es de $60\text{ cm}^2$ y la longitud de su diagonal es de $13\text{ cm}$. Llamando $x$ a la base e $y$ a la altura, expresa $y$ en función de…
El área de un rectángulo es de $60\text{ cm}^2$ y la longitud de su diagonal es de $13\text{ cm}$. Llamando $x$ a la base e $y$ a la altura, expresa $y$ en función de $x$ usando el dato del área. A continuación, sustituye en el teorema de Pitágoras para la diagonal y resuelve la ecuación bicuadrada resultante para hallar las dimensiones exactas del rectángulo.
Un grupo de estudiantes renta un camión para una excursión por un costo total de $\$8\,000$. A última hora se anotan $5…
Un grupo de estudiantes renta un camión para una excursión por un costo total de $\$8\,000$. A última hora se anotan $5$ estudiantes más al viaje, lo que hace que cada uno de los que iban a ir inicialmente tenga que pagar $\$80$ menos. Plantea una ecuación cuadrática para calcular cuántos estudiantes iban a ir al principio y resuélvela.