Volver a la portadaMatemáticas · 2º de Preparatoria · Físico-Matemáticas · Cambiar asignatura
Empezar gratis
Prepa 2º Tec · Matemáticas
Ecuaciones · Ecuaciones

Ecuaciones cuadráticas

Te conviene dominar: Ecuaciones de segundo grado (1er año de preparatoria (semestres 1 y 2))
Te conviene dominar: Problemas con ecuaciones de segundo grado (1er año de preparatoria (semestres 1 y 2))

Una pelota de futbol sale disparada hacia arriba y quieres saber en qué momento pasa por cierta altura. Una ecuación cuadrática te da la respuesta, y además te dice, sin resolverla, cuántas respuestas hay. En este apartado la usas como herramienta: la resuelves por distintos caminos, la relacionas con su gráfica y la aplicas a problemas.

Forma general y fórmula general

Cada solución de la ecuación es un punto donde la parábola $y=ax^2+bx+c$ corta al eje $x$. Mueve los deslizadores y observa cómo cambian los cortes.

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:

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

Resolver

Completar cuadrados

La fórmula general no sale de la nada: se obtiene con un método que sirve para cualquier cuadrática, completar el cuadrado. La idea es convertir $x^2+bx$ en un trinomio cuadrado perfecto $(x+\tfrac{b}{2})^2$ sumando $\left(\tfrac{b}{2}\right)^2$ en ambos lados.

Un cuadrado de lado x y dos rectángulos de lados x y 3 forman una figura a la que le falta un cuadrado de lado 3 para completar un cuadrado grande de lado x más 3. x² 3x 3x 9 Para x² + 6x falta el cuadrito 9 y queda (x + 3)²

Ecuaciones incompletas

Diagrama que resume cómo resolver ecuaciones cuadráticas 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
Practica★☆☆Sin empezar
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:

$3x^2 - 12x = 0$

Resolver
Practica★☆☆Sin empezar
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:

$2x^2 - 18 = 0$

Resolver

El discriminante y la gráfica

Tres parábolas: con discriminante positivo cortan al eje x en dos puntos, con discriminante cero lo tocan en uno y con discriminante negativo no lo cortan. Δ > 0: dos raíces reales Δ = 0: raíz doble Δ < 0: sin raíces reales
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:

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

Resolver
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.

Resolver

Relaciones entre raíces y coeficientes

Esquema que relaciona los coeficientes de x² + x − 20 = 0 con la suma y el producto de sus soluciones. 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.

Resolver
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.

Resolver

Ecuaciones con parámetro y cambio de variable

Dos situaciones aparecen seguido: una ecuación con una letra extra (un parámetro, como $m$ o $k$) de la que hay que decidir cuántas soluciones tiene; y una ecuación de aspecto complicado que, con un cambio de variable, se reduce a una cuadrática.

Diagrama del cambio de variable: se sustituye x² − 3x por t, se resuelve la cuadrática en t y se regresa a x para obtener 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 = −1, 1, 2, 4
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 $m$.

Resolver
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:

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

Resolver

Problemas con ecuaciones cuadráticas

La altura de una pelota o de un cohete de agua es una parábola. Pregunta por una altura concreta y obtienes una ecuación cuadrática.

Figuras inscritas y triángulos semejantes

Cuando un rectángulo se inscribe en un triángulo rectángulo, con una esquina en el ángulo recto y el vértice opuesto sobre la hipotenusa, arriba del rectángulo queda un triángulo pequeño con los mismos ángulos que el grande: son semejantes. Por eso sus lados son proporcionales, y esa proporción te da la segunda relación que necesitas para plantear la ecuación.

Triángulo rectángulo con el ángulo recto abajo a la izquierda, cateto horizontal de 8 y vertical de 6. Un rectángulo de base x y altura y comparte esa esquina y su vértice opuesto toca la hipotenusa; arriba queda un triángulo pequeño semejante al grande. rectángulo base x y cateto horizontal: 8 cateto vertical: 6 triángulo semejante

Fíjate: aquí $\Delta=0$, y por eso el rectángulo es único. El rectángulo de mayor área posible en ese triángulo mide justo $12\text{ cm}^2$.

Practica★★☆Sin empezar
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.

Resolver
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
Resolver
Practica★★☆Sin empezar
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?

Resolver
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
Resolver
Practica★★★Sin empezar
Un grupo de amigos decide rentar un velero para el fin de semana por un costo total de $7\,200$ pesos, que acuerdan pagar a partes iguales. En el último momento, dos de…

Un grupo de amigos decide rentar un velero para el fin de semana por un costo total de $7\,200$ 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 $180$ 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.

Resolver

Vuelve al principio: para saber cuándo pasa la pelota por cierta altura, igualas $h(t)$ a esa altura y resuelves la cuadrática; el discriminante te avisa si la pelota llega o no a esa altura.

Resumen

Ver todos los ejercicios de este apartado