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ESO 3º · Matemáticas
Ecuaciones de primer y segundo grado · Ecuaciones

Ecuaciones de segundo grado

La caja de un videojuego tiene una base cuadrada de 144 cm². ¿Cuánto mide el lado? Buscas un $x$ tal que $x^2 = 144$: es una ecuación de segundo grado, porque la incógnita está elevada al cuadrado. Estas ecuaciones pueden tener dos soluciones, una o ninguna, y hay una fórmula que las resuelve todas.

Forma general

Gráficamente, $y = ax^2 + bx + c$ es una parábola, y las soluciones son los puntos donde corta al eje X. Mueve $a$, $b$ y $c$ y observa cuántos cortes hay:

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Para cada una de las siguientes ecuaciones de segundo grado, identifica los coeficientes $a$, $b$ y $c$ e indica si se trata de una ecuación completa o incompleta: a)…

Para cada una de las siguientes ecuaciones de segundo grado, identifica los coeficientes $a$, $b$ y $c$ e indica si se trata de una ecuación 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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Comprueba, sin resolver la ecuación, si los valores de $x$ propuestos son solución de la igualdad $x^2 - 4x + 3 = 0$: a) $x = 1$ b) $x = 0$ c) $x = 3$ d) $x = -1$

Comprueba, sin resolver la ecuación, si los valores de $x$ propuestos son solución de la igualdad $x^2 - 4x + 3 = 0$:

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

Se resuelven sin fórmula, y más rápido:

x · (x + 3) = 0 x = 0 x + 3 = 0 → x = −3 Si a · b = 0, entonces a = 0 o b = 0. (Ningún otro número por otro da 0.)
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Resuelve las siguientes ecuaciones de segundo grado incompletas del tipo $ax^2 + c = 0$. Recuerda que si el resultado de la raíz cuadrada no es un número real, debes…

Resuelve las siguientes ecuaciones de segundo grado incompletas del tipo $ax^2 + c = 0$. Recuerda que si el resultado de la raíz cuadrada no es un número real, debes indicarlo:

  1. a) $x^2 - 25 = 0$
  2. b) $3x^2 - 12 = 0$
  3. c) $x^2 + 16 = 0$
  4. d) $2x^2 = 50$
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Resuelve las siguientes ecuaciones de segundo grado incompletas del tipo $ax^2 + bx = 0$ mediante la extracción de factor común: a) $x^2 - 7x = 0$ b) $2x^2 + 10x = 0$ c)…

Resuelve las siguientes ecuaciones de segundo grado incompletas del tipo $ax^2 + bx = 0$ mediante la extracción de factor común:

  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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El área de la base cuadrada de una caja de almacenamiento para videojuegos es de $144\text{ cm}^2$. Calcula cuánto mide el lado de la base planteando una ecuación de…

El área de la base cuadrada de una caja de almacenamiento para videojuegos es de $144\text{ cm}^2$. Calcula cuánto mide el lado de la base planteando una ecuación de segundo grado.

x x Área 144 cm²
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La fórmula general

Para cualquier ecuación completa:

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

El $\pm$ da dos soluciones: una sumando la raíz y otra restándola.

x = −b± b² − 4ac 2a cambia el signo de b discriminante Δ el doble de a ± → dos soluciones
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Aplica la fórmula general $x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}$ para hallar las soluciones de las siguientes ecuaciones completas: a) $x^2 - 6x + 8 = 0$ b)…

Aplica la fórmula general $x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}$ para hallar las soluciones de las siguientes ecuaciones completas:

  1. a) $x^2 - 6x + 8 = 0$
  2. b) $x^2 + x - 12 = 0$
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Resuelve la siguiente ecuación de segundo grado simplificando primero las expresiones algebraicas mediante el desarrollo de las identidades notables: $$(2x - 3)^2 - (x +…

Resuelve la siguiente ecuación de segundo grado simplificando primero las expresiones algebraicas mediante el desarrollo de las identidades notables:

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

Recuerda que para aplicar la fórmula general, primero debes reducir la ecuación a la forma $ax^2 + bx + c = 0$.

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El discriminante: ¿cuántas soluciones?

Lo que hay dentro de la raíz, $\Delta = b^2 - 4ac$, se llama discriminante y dice cuántas soluciones hay sin resolver:

Δ > 0dos soluciones Δ = 0una (doble) Δ < 0ninguna
$\Delta = b^2 - 4ac$ Soluciones
$\Delta > 0$ Dos soluciones distintas
$\Delta = 0$ Una solución (doble): $x = -\frac{b}{2a}$
$\Delta < 0$ Ninguna solución real (no existe la raíz de un negativo)
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Calcula el valor del discriminante $\Delta = b^2 - 4ac$ para cada ecuación e indica si tiene dos soluciones, una solución doble o ninguna solución real (no es necesario…

Calcula el valor del discriminante $\Delta = b^2 - 4ac$ para cada ecuación e indica si tiene dos soluciones, una solución doble o ninguna solución real (no es necesario que calcules las soluciones):

  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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Estudia el discriminante ($\Delta = b^2 - 4ac$) de las siguientes ecuaciones y determina, sin resolverlas, cuántas soluciones reales tiene cada una. Justifica tu…

Estudia el discriminante ($\Delta = b^2 - 4ac$) de las siguientes ecuaciones y determina, sin resolverlas, cuántas soluciones reales tiene cada una. Justifica tu respuesta en cada caso:

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

¿Qué valor debería tomar el término independiente en la ecuación a) para que de repente no tuviera solución?

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Dada la ecuación de segundo grado $x^2 - (k-2)x + k = 0$, determina qué valores debe tomar el parámetro $k$ para que la ecuación tenga una única solución real (solución…

Dada la ecuación de segundo grado $x^2 - (k-2)x + k = 0$, determina qué valores debe tomar el parámetro $k$ para que la ecuación tenga una única solución real (solución doble).

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Ampliación: ecuaciones bicuadradas

En $x^4 - 13x^2 + 36 = 0$ solo aparecen $x^4$ y $x^2$. El truco es un cambio de variable: llamamos $t = x^2$ (así $x^4 = t^2$).

x⁴ − 13x² + 36 t = x² t² − 13t + 36 x = ±√t ±2, ±3
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Las ecuaciones bicuadradas se pueden resolver haciendo un cambio de variable $t = x^2$. Utiliza esta técnica para encontrar las cuatro soluciones reales de la siguiente…

Las ecuaciones bicuadradas se pueden resolver haciendo un cambio de variable $t = x^2$. Utiliza esta técnica para encontrar las cuatro soluciones reales de la siguiente ecuación:

$$x^4 - 13x^2 + 36 = 0$$
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Problemas de segundo grado

Al resolver un problema, descarta las soluciones que no tengan sentido: una longitud negativa, un número de personas con decimales…

x(x + 1) = 156 x = 12 ✓ x = −13 ✗ no es natural
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Si al cuadrado de un número entero le sumamos su triple, obtenemos como resultado cero. ¿De qué números podría tratarse? Plantea la ecuación y halla las posibles…

Si al cuadrado de un número entero le sumamos su triple, obtenemos como resultado cero. ¿De qué números podría tratarse? Plantea la ecuación y halla las posibles soluciones.

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El producto de dos números naturales consecutivos es igual a su suma aumentada en $19$ unidades. ¿De qué números estamos hablando? Pista: Recuerda que si el primer…

El producto de dos números naturales consecutivos es igual a su suma aumentada en $19$ unidades. ¿De qué números estamos hablando?

Pista: Recuerda que si el primer número es $x$, su consecutivo se expresa como $x + 1$.

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Queremos colocar un marco de madera de ancho constante $x$ alrededor de una fotografía rectangular de $10\text{ cm}$ por $15\text{ cm}$. Si sabemos que el área total…

Queremos colocar un marco de madera de ancho constante $x$ alrededor de una fotografía rectangular de $10\text{ cm}$ por $15\text{ cm}$. Si sabemos que el área total (foto más marco) debe ser de $300\text{ cm}^2$, ¿cuál debe ser el ancho $x$ del marco?

x x 10 cm 15 cm Foto Marco A = 300 cm²
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Resumen

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