MATEMÁTICA
Ensino Fundamental, 9º Ano
Equação do 2º grau
resolução
MATEMÁTICA, 9º Ano
Equação do 2º grau resolução
Tem-se observado que uma abordagem das equações do segundo grau
apenas pela aplicação direta da fórmula de Bhaskara termina por provocar
dificuldades posteriores. Os alunos acabam tomando-a como método único
e, quando “esquecem a fórmula”, não são capazes de resolver o problema.
Assim, é recomendável que, nessa etapa, os alunos sejam incentivados a
resolver equações de segundo grau utilizando a fatoração e o processo de
completar quadrados, que, além de serem métodos eficazes podem dar
significado à fórmula de Bhaskara. (Base Curricular Comum para as redes públicas do estado de
Pernambuco , Matemática, 2008, página 99.)
BASE CURRICULAR COMUM PARA AS REDES PÚBLICAS DO ESTADO DE
PERNAMBUCO - MATEMÁTICA
No trabalho com a Álgebra é fundamental a compreensão de conceitos como a formulação e
a resolução de problemas por meio de equações (ao identificar parâmetros, incógnitas,
variáveis) e o conhecimento da “sintaxe” (regras para resolução) de uma equação. (PCN,
terceiro e quarto ciclos do ensino fundamental, Matemática, 1998, página 84)
CONTEÚDOS PROPOSTOS PARA O ENSINO DA MATEMÁTICA NO QUARTO CICLO:
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Equação do 2º grau resolução
RESOLVENDO EQUAÇÕES DO 2º GRAU
SINTAM-SE TODOS CONVIDADOS A RESOLVER ALGUMAS EQUAÇÕES DO 2º GRAU
VOCÊS SÃO CAPAZES DE ME
RESPONDER QUAL É O NÚMERO QUE
ELEVADO AO QUADRADO DÁ 25?
PENSARAM NO NÚMERO 5 NÃO FOI?
PARABÉNS!!!!
EXISTE OUTRO NÚMERO QUE
RESPONDE A ESSA PERGUNTA
SABIAM?
É O NÚMERO -5, OBSERVEM:
VAMOS CHAMAR ESSE NÚMERO
DESCONHECIDO (INCÓGNITA) DE X, LOGO
TEMOS A EQUAÇÃO:
X² = 25
PARA X = 5 TEMOS: 5² = 5 . 5 = 25
PARA X = - 5 TEMOS: (-5)² = (-5) . (-5) = 25
OBSERVE QUA A EXPRESSÃO X² = 25 É UMA
EQUAÇÃO E COMO O EXPOENTE DA
INCÓGNITA É 2, DIZEMOS QUE ELA É DO 2º
GRAU E CONSEGUENTEMENTE POSSUI COMO
SOLUÇÃO DOIS NÚMEROS.
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OS NÚMEROS 5 E -5 SÃO DENOMINADOS SOLUÇÃO OU RAÍZES DA
EQUAÇÃO DO 2º GRAU DADA
NOTE AINDA QUE A EQUAÇÃO X² = 25 PODE SER ESCRITA ASSIM: X² - 25 = 0
RAIZ OU SOLUÇÃO DE UMA EQUAÇÃO DE 2º GRAU COM UMA INCÓGNITA É
O VALOR QUE, QUANDO ATRIBUÍDO À INCÓGNITA, TRANSFORMA A
EQUAÇÃO EM UMA SENTENÇA VERDADEIRA.
VEJA COMO PODEMOS RESOLVÊ-LA:
x² - 25 = 0
Adicionando + 25 aos dois membros
x² - 25 + 25 = 0 + 25
x² = 25
Extraindo a raiz nos dois membros
√x² = ± √25
x = ± 5
Logo temos:
X’ = - 5 ou X” = + 5
De modo geral, uma equação do tipo
x² = c, em que c ≥ 0, tem como
raízes √c e -√c
OBSERVE QUE AS RAÍZES
ENCONTRADAS SÃO OPOSTAS.
Geralmente identificamos a primeira raiz por x’(lê-se
xis linha) e a segunda por x” (lê-se xis duas linhas).
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AGORA OBSERVE COM ATENÇÃO:
QUAL É A SOLUÇÃO DA EQUAÇÃO X² + 36 = 0?
RESOLVENDO A EQUAÇÃO TEMOS:
X² + 36 = 0
Adicionando – 36 aos dois membros
X² + 36 - 36 = 0 - 36
X² = - 36
√x² = ± √-36
Não existe no conjunto dos números reais, ou
seja, não existe um número real cujo quadra-
do é um número negativo.
X = √-36
Logo, ESSA EQUAÇÃO NÃO TEM SOLUÇÃO NO CONJUNTO DOS NÚMEROS REAIS
VEJA AINDA ESSA OUTRA EQUAÇÃO:
2X² - 18 = 0 RESOLVENDO-A TEMOS:
2X² - 18 + 18 = 0 + 18 Adicionando + 18
aos dois membros
2X² = 18
Dividindo os dois
membros por 2
2X² = 18
2 2
X² = 9
Extraindo a raiz nos dois membros
Extraindo a raiz nos dois
membros
√x² = ± √9
X1 = - 3 ou X2 = + 3
Observe que podemos indicar
também a primeira e a
segunda raiz da equação por X1
e X2, respectivamente.
De modo geral, uma equação
do tipo ax² + c = 0, com a ≠ 0,
pode ser transformada na
equação ax² = - c, e esta em
x² = - c .
a
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VAMOS TENTAR RESOLVER O SEGUINTE PROBLEMA :
Luís tem um terreno na forma de um quadrado. Ele pretende comprar um
terreno de 90 m² que faz divisa com o que ele já possui. Desse modo, ele
ficaria com um terreno retangular de 414 m². Qual é a medida do lado do
terreno de formato quadrado de Luís?
REPRESENTANDO O NOVO
TERRENO DE LUÍS POR UMA
FIGURA :
Problema extraído do livro de Matemática: Bianchini/Edwaldo Bianchini, 7 ed.,São Paulo, Moderna, 2011, página 115.
X
X
90 m²
EQUACIONANDO O PROBLEMA TEMOS:
X²
A área do terreno
na forma de um
quadrado
corresponde a X².
Luís pretende
comprar um
terreno de 90 m²
Após a compra
Luís ficará com
um terreno de
414 m².
X² + 90 = 414
X² + 90 = 414
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RESOLVENDO A EQUAÇÃO TEMOS:
X² + 90 = 414
Adicionando - 90 aos dois membros
X² + 90 - 90 = 414 - 90
X² = 324
√X² = ± √324
X = ± 18
X’ = - 18 OU X’’ = + 18
Extraindo as raízes nos dois membros
COMO A MEDIDA DO LADO DEVE SER UM
NÚMERO POSITIVO, CONCLUÍMOS:
O LADO DO QUADRADO
MEDE 18 m.
OBSERVE QUE A
EQUAÇÃO X² + 90 = 414
FOI REDUZIDA AO TIPO
X² = C
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AGORA OBSERVE A EQUAÇÃO: X² - 4X = 0
QUAIS SÃO SUAS RAÍZES?
INICIANDO A RESOLUÇÃO TEMOS:
X² - 4X = 0 Fatorando o primeiro membro:
Colocando o fator comum em
evidência.
X.( X – 4) = 0
Qual a condição necessária
para que o produto entre
dois ou mais fatores seja
igual?
UM DOS FATORES DEVE
SER IGUAL A ZERO!!!!!
LOGO TEMOS:
X = 0
X – 4 = 0
OU
Adicionando + 4
aos dois membros
X – 4 + 4= 0 + 4 X = 4
PORTANTO AS RAÍZES SÃO:
X’ = 0 OU X’’= 4
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RESOLVA O PROBLEMA:
Jeny deseja construir dois
pomares, uma na forma de
um losango e o outro na
forma de um paralelogramo
conforme indicam as figuras
ao lado:
Admitindo que a diagonal
maior do losango mede 3x e
a menor 2x e que o
paralelogramo mede de
altura 2x e sua base mede
x + 5.
Para que Jeny construa esses pomares com áreas
iguais, qual deve ser o valor de x?
Para iniciarmos a resolução do problema
devemos lembrar de como se calcula as áreas do
losango e do paralelogramo.
Área do losango: A = D . d
2
Área do Paralelogramo: A = B . h
D= diagonal maior
d = diagonal menor
B = base
h = altura
VAMOS AGORA
EQUACIONAR O
PROBLEMA.
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PARA QUE OS POMARES
TENHA ÁREAS IGUAIS
ADMITIMOS:
ÁREA DO LOSANGO ÁREA DO PARALELOGRAMO
=
LOGO: D . d
2
B . h
=
PELO ENUNCIADO DO PROBLEMA SABEMOS QUE:
D = 3x d = 2x B = x + 5 h = 2x ENTÃO:
3X . 2X = (X + 5) . 2X
2
Resolvendo a operação indicada no numerador
Aplicando a propriedade distributiva
da multiplicação em relação a adição
no segundo membro.
6X² = 2x² + 10x
2
Simplificando a fração
3x² = 2x² + 10x
Adicionando -2x² - 10x aos dois membros
3x² - 2x² - 10x = 2x² + 10x - 2x² - 10x
Resolvendo as operações indicadas
x² - 10x = 0
Fatorando o primeiro membro:
Colocando o fator comum em
evidência.
x . ( x – 10) = 0
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X – 10 + 10 = 0 + 10
Adicionando + 10 aos
dois membros e
resolvendo as operações
indicadas
X = 10
x . ( x – 10) = 0
A condição necessária para
que o produto entre dois
ou mais fatores seja igual a
zero é que um deles deve
ser igual a zero.
LOGO TEMOS:
X = 0
X – 10 = 0
OU
COMO AS MEDIDAS DAS DIMENSÕES DO
LOSANGO E DO PARALELOGRAMO DEVEM SER UM
NÚMERO POSITIVO, CONCLUÍMOS:
Para que Jeny construa esses
pomares com áreas iguais, o
valor de x deve ser 10.
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De modo geral, uma equação do tipo ax² + b = 0,
quando fatorada, recai na equação x.(ax + b) = 0.
ax² + bx = 0 = x.(ax + b) = 0
x’ = 0
ax + b = 0 x’’ = - b , com a≠0
a
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QUERO VER AGORA SE VOCÊS CONSEGUEM
RESOLVER ESSA EQUAÇÃO:
(X + 1)² = 16
Resolvendo mentalmente:
Pense em um número que elevado ao
quadrado é igual a 16.
4 e -4 elevados ao
quadrado é igual a 16.
PARABÉNS!!!!!! É ISSO MESMO!!!!!
Assim temos: X + 1 = 4 ou X + 1 = - 4
X + 1 = 4
Adicionando - 1 aos
dois membros e
resolvendo a
operação indicada no
segundo membro.
X + 1-1 = 4-1
X = 3 Aplicando o mesmo
procedimento
anterior.
X + 1-1 = - 4-1
X = - 5
Logo 3 e – 5 são as raízes da equação
(x + 1)² = 16:
verificação:
( 3 + 1)² = 4² = 16
( -5 + 1)² = (-4)² = 16
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AGORA VEJA QUE CURIOSO:
Desenvolvendo o binômio do primeiro
membro da equação (X + 1)² = 16
temos:
( X + 1)² = ( X + 1). ( X + 1) = 16
X² + 2X + 1 = 16
Adicionando - 16 aos
dois membros
X² + 2X + 1 - 16 = 16 - 16
X² + 2X - 15 = 0
Observa que (x+1)² é um dos
produtos notáveis (quadrado
da soma de dois números
quaisquer) e também pode
ser resolvido de maneira
prática: quadrado do
primeiro, mais duas vezes o
produto do primeiro pelo
segundo, mais o quadrado do
segundo.
Assim a equação (X+1)² = 16 é igual
a equação X² + 2X - 15 = 0
Logo 3 e – 5 são raízes das
duas equações
Verificação da equação
X² + 2X - 15 = 0
3² + 2. 3 – 15 = 9 + 6 – 15 = 0
(-5)² + 2. (-5) – 15 = 25 – 10 – 15 = 0
Quais são as raízes
da equação dada?
Agora resolvam em seu
caderno, com o auxílio
do professor, a equação:
(2x + 6)² = 36
As raízes são 0 e -6
PARABÉNS!!!!!!!!!
VAMOS VER OUTRO MODO DE RESOLVER A
EQUAÇÃO ( X + 1)² = 16 :
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( X + 1)² = 16
Extraindo as raízes
nos dois membros
√( X + 1)² = ± √16
X + 1 = ± 4
X + 1 = 4
X + 1 = - 4
X + 1 - 1 = 4 - 1
X + 1 - 1 = - 4 - 1
X = 3
X = - 5
Logo as raízes
são 3 e - 5
De modo geral, para encontrar as raízes de equações do
tipo (ax + b)² = k, com k ≥ 0 e a ≠ 0 fazemos:
ax + b = √k x = - b + √k
a
ax + b = - √k x = - b - √k
a
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Problema envolvendo uma equação do tipo (ax + b)² = k, com k ≥ 0 e a ≠ 0 :
Petrúcio Filho desenhou a planta de um terreno em
forma de um quadrado, conforme figura abaixo, e
propôs o seguinte desafio a seu irmão Petrus:
Sabendo que a área do terreno é
de 81 m², qual é a medida dos
lados desse terreno?
x + 6
x + 6
Equacionando o problema:
Como a área do terreno é
de 81 m² temos:
Lembre-se: para calcular a área de um quadrado basta elevar um dos lados ao quadrado.
( x + 6)² = 81
Extraindo as raízes
nos dois membros
√( X + 6)² = ± √81
X + 6 = ± 9
X + 6 = 9
X + 6 = - 9
X + 6 - 6 = 9 - 6
X + 6 - 6 = - 9 - 6
X = 3
X = - 15
As raízes da equação (x + 6)² = 81
são 3 e – 15, mas apenas 3 satisfaz
o problema:
O lado do quadrado mede x + 6,
substituindo as raízes encontradas
temos:
3+ 6 = 9
-15 + 6 = - 9
Como a medida do
lado do quadrado
deve ser um
número positivo,
Petrus conclui:
O quadrado tem lados
medindo 9 metros.
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Equação do 2º grau resolução
OBSERVE ATENTAMENTE A MULTIPLICAÇÃO ABAIXO:
( x + a ) . ( x + b ) Multiplicando os binômios temos:
x² + bx + ax + a.b
Fatorando: colocando o fator
comum em evidência
x² + ( a + b ) . x + ab
Podemos observar que:
( x + a ) . ( x + b ) = x² + ( a + b).x + ab
Dizemos que ( x + a ) . ( x + b )
é a forma fatorada da
expressão x² + ( a + b). x + ab
Fatorar significa escrever uma adição
algébrica na forma de uma multiplicação.
Observe que na expressão x² + ( a + b). x + ab
o coeficiente de x é dado pela soma a + b e o
terceiro termo que é independente da
incógnita x, é dado pelo produto a.b
Utilizando a observação acima, escreva a
expressão x² + 6x + 9 na forma fatorada.
Como o coeficiente de x da
expressão x² + ( a + b). x + ab é
dado pela soma a + b e o termo
independente da incógnita x, é
dado pelo produto a.b , temos:
a + b = 6 e a . b = 9
Calculando mentalmente
encontramos: a = 3 e b = 3
Então:
x² + 6x + 9
( x + 3 ) . ( x + 3)
Como ( x + a ) . ( x + b ) = x² + ( a + b).x + ab
3 + 3 3 . 3
VAMOS AGORA
UTILIZAR ESSE
MODO DE FATORAR
PARA RESOLVER
ALGUMAS
EQUAÇOES DO 2º
GRAU:
Observe que x² + 6x + 9
é um trinômio
quadrado perfeito:
x² + 6x + 9 = ( x + 3)²
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Equação do 2º grau resolução
Resolva a equação x² + 10x + 25 = 0
Já sabemos que ( x + a ) . ( x + b ) = x² + ( a + b).x + ab
Então: a + b = 10 e a . b = 25
Calculando mentalmente: a = 5 e b = 5
Logo, x² + 10x + 25 = ( x + 5 ) . ( x + 5 ) = 0
1º modo de resolução:
( x + 5 ) . ( x + 5 ) = 0
x + 5 = 0 x + 5 = 0
ou
x + 5 - 5 = 0 - 5 x + 5 - 5 = 0 - 5
X’ = - 5 X’’ = - 5
Adicionando – 5 aos dois membros
Para que o produto entre dois fatores seja igual a
zero, um dos fatores deve ser zero
2º modo de resolução:
( x + 5 ) . ( x + 5 ) = 0
( x + 5 )² = 0
Extraindo as raízes
nos dois membros
√( x + 5)² = ± √0
( x + 5 ) = ± 0
x + 5 = 0
x + 5 - 5 = 0 - 5
x = - 5
Tem duas soluções
iguais, logo:
São duas soluções iguais
Logo as raízes são x’ = - 5 ou x ‘’ = - 5
VEJAMOS MAIS UMA EQUAÇÃO:
Verificação: (-5)² + 10 . (-5) + 25 = 25 – 50 + 25 = 0
Perceba que essa equação é da forma
ax² + bx + c = 0, onde a = 1, b = 10 e c = 25.
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Equação do 2º grau resolução
Resolva a equação x² - 8x + 16 = 81:
x² - 8x + 16 = 81
Observe que x² - 8x + 16 é um trinômio quadrado
perfeito e tem a seguinte fatoração: ( x – 4 )²
Logo x² - 8x + 16 = ( x – 4 )² = 81
( x – 4 )² = 81
√( X - 4)² = ± √81
x – 4 = + 9 x – 4 = - 9
ou
Adicionando + 4 aos dois membros
x – 4 + 4 = + 9 + 4 x – 4 + 4 = - 9 + 4
x’ = 13 x’’ = - 5
Extraindo as raízes nos dois membros
Verificação:
13² - 8 . 13 + 16 = 169 – 104 + 16 = 65 + 16 = 81
(-5)² - 8.(-5) + 16 = 25 + 40 + 16 = 81
Lembrem-se dos produtos notáveis: quadrado da
soma de dois números quaisquer e quadrado da
diferença de dois números quaisquer:
( a + b )² = a² + 2ab + b²
( a – b )² = a² - 2ab + b²
Lembre-se também como esses produtos notáveis
são fatorados de maneira prática:
√a² + 2ab + √b²
( a + b )²
VAMOS CONTINUAR
RESOLVENDO EQUAÇÕES:
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Equação do 2º grau resolução
Quais são as raízes da equação 9x² + 24x + 16 = 169:
Observe que 9x² + 24x + 16 é um trinômio quadrado
perfeito que corresponde ao produto notável
quadrado da soma de dois números onde fatorando
temos :
√9x² + 24x + √16
( 3x + 4 )² = 169
√( 3X + 4)² = ± √169
Extraindo as
raízes nos dois
membros
3x + 4 = ± 13
3x + 4 = + 13 ou 3x + 4 = - 13
3x + 4 = + 13 Adicionando
– 4 aos dois
membros
3x + 4 - 4 = + 13 - 4
3x = 9
Multiplicando
os dois
membros por
13
1 . 3x = 9 . 1
3 3
3x = 9
3 3
x = 3
Aplicando o mesmo
procedimento em
3x + 4 = - 13, temos
x = - 17
3
Logo as raízes da equação original são
x’ = 3 ou x’’ = - 17
3
Observação: Faça a verificação em seu caderno
MATEMÁTICA, 9º Ano
Equação do 2º grau resolução
Vamos agora resolver uma equação do 2º grau da forma ax² + bx + c = 0
utilizando o Método de Completar Quadrados criado pelo matemático árabe
Al-Khowarizmi.
Considere a equação x² + 6x + 8 = 0
x² + 6x + 8 = 0
Adicionando – 8 aos dois membros
x² + 6x + 8 - 8 = 0 - 8
x² + 6x = - 8
Adicionando 9 aos dois membros para
formar um Trinômio Quadrado Perfeito no
primeiro membro
x² + 6x + 9 = - 8 + 9
Trinômio quadrado perfeito
( x + 3 )² = 1
√( X + 3)² = ± √1
x + 3 = 1
x + 3 = -1
x + 3 – 3 = 1 - 3 x = -2
x + 3 – 3 = -1 - 3 x = -4
Logo as
raízes são:
x’ = -2 ou
x’’ = -4
Dica: Para entender melhor esse método de
completar quadrados ver sua interpretação
geométrica no site
http://solucoesdematematicaonline.blogspot.com.br
/2014/08/o-metodo-de-completamento-de-
quadrados.html
MATEMÁTICA, 9º Ano
Equação do 2º grau resolução
Vamos resolver o seguinte problema:
Em um triângulo ABC, a medida da
altura relativa à base BC excede a
medida de BC em 1 cm. Esse triângulo
tem 15 cm² de área.
Qual a medida desse altura?
Equacionando o problema:
Vamos representar a medida, em
centímetros, da altura relativa a BC
por h e a medida de BC por h – 1.
A
B h - 1 C
h
Área de um triângulo=
= base . altura
2
Então temos:
15 = (h – 1) . h
2
Vamos simplificar essa expressão
Problema retirado do livro MATEMÁTICA Ideias e desafios, de Iracema e Dulce, 17ª Edição, página 90, Saraiva, Sâo Paulo, 2012
MATEMÁTICA, 9º Ano
Equação do 2º grau resolução
15 = (h – 1) . h
2
Multiplicando os dois membros por 2 e
simplificando
15. 2 = (h – 1) . h . 2
2
Aplicando a propriedade distributiva
da multiplicação em relação a
subtração)
30 = (h – 1) . h
30 = h² - h
Adicionando – 30 aos dois membros
30 – 30 = h² – h – 30
h² – h – 30 = 0
Equação do 2º grau completa
Resolvendo as operações indicadas
Vamos resolver a equação h² – h – 30 = 0 utilizando uma
fórmula de um famoso matemático Hindu chamado Bhaskara.
Para resolver a equação ax² + bx + c = 0, com
a ≠ 0 usamos a fórmula de Bhaskara:
x = - b ± √ b² - 4.a.c
2.a
ou
x = - b ± √∆ , em que ∆ = b² - 4.a.c
2.a
Uma condição para a existência de soluções reais é que o
discriminante da equação seja maior ou igual a zero. Logo:
Observação: A expressão
b² - 4ac representada
pela letra grega delta(∆)
é chamada discriminante
da equação
∆ < 0, então a equação NÃO POSSUI RAIZ REAL
∆ > 0, então a equação tem DUAS RAÍZES REAIS DIFERENTES
∆ = 0, então a equação DUAS RAÍZES REAIS IGUAIS
MATEMÁTICA, 9º Ano
Equação do 2º grau resolução
RESOLVENDO A EQUAÇÃO TEMOS:
h² – h – 30 = 0 Observe que a = 1, b = -1 e c = - 30
x = - b ± √∆
2.a
Inicialmente vamos
calcular o valor de nosso
discriminante (∆):
∆ = b² - 4.a.c TEMOS
Substituindo os coeficientes a, b e
c por seus respectivos valores
∆ = (-1)² - 4. 1 .(- 30)
∆ = 1 + 120 = 121 Resolvendo as operações indicadas
∆ > 0, a equação possui DUAS RAÍZES DIFERENTES
APLICANDO A FÓRMULA DE BHASKARA:
Substituindo a, b e ∆
por seus respectivos
valores
x = - (-1) ± √121
2.1
Resolvendo as
operações indicadas
x = 1 ± 11
2 ASSIM:
x’ = 1 + 11
2
x’’ = 1 - 11
2
ou
x’ = 12 = 6
2
x’’ = - 10 = - 5
2
As raízes da equação são x’ = 6 ou
x” = - 5
Como h representa a medida de
uma altura, logo h > 0.
Portanto, a raiz -5 não é
conveniente.
Conclusão: O triângulo
ABC tem 6 cm de altura
Observação: Faça a
verificação em seu
caderno.
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Equação do 2º grau resolução
VAMOS RESOLVENDO ALGUMAS EQUAÇÕES DO 2º GRAU COMPLETAS UTILIZANDO A
FÓRMUÇA DE BHASKARA:
A) X² + 14X + 49 = 0
APLICANDO A FÓRMULA DE BHASKARA:
x = - b ± √∆
2.a
x = - 14 ± √0
2.1
x = -14 ± 0
2
∆ = b² - 4.a.c
∆ = (14)² - 4. 1 . 49
∆ = 196 - 196 = 0
∆ = 0, a equação possui DUAS RAÍZES IGUAIS
Observe que a = 1, b = 14 e c = 49
Inicialmente vamos calcular o valor de nosso
discriminante (∆):
x = -14 = - 7
2
Logo as raízes são x’ = -7 ou x” = -7, ou seja, a
equação tem uma única raiz real: x = -7
B) -5X² + 12X - 14 = 0
∆ = b² - 4.a.c
∆ = (12)² - 4. (-5) . -14
∆ = 144 - 280 = -136
∆ < 0, a equação NÃO
TEM COMO SOLUÇÃO
UM NÚMERO REAL
MATEMÁTICA, 9º Ano
Equação do 2º grau resolução
Vamos agora resolver uma equação do 2ª grau utilizando um método
criado por um matemático Francês chamado Albert Girard
Albert Girard(1595-1632) demonstrou em seu livro Invention nouvelle em l’algèbra a
relação entre as raízes e os coeficientes de uma equação:
1ª Relação: SOMA DAS RAÍZES 2ª Relação: PRODUTO DAS RAÍZES
X’ + X” = - b ou S = - b .
a a
Observação: Ver demonstração dessas relações no site
http://www.brasilescola.com/matematica/estudando-as-relacoes-girard.htm
X’ . X” = c ou P = c .
a a
Observe que quando o a = 1 temos X’ + X” = - b e X’ . X” = C
Vamos resolver a equação 2x² - 10x + 12 = 0 utilizando as relações
de Girard:
MATEMÁTICA, 9º Ano
Equação do 2º grau resolução
Na equação 2x² - 10x + 12 = 0 temos a = 2, b = - 10 e c = 12
Segundo Girard:
X’ + X” = - b....
a e
X’ . X” = c ..
a
Assim:
X’ + X” = - (-10)....
2 X’ + X” = 5..
X’ . X” = 12 ..
2 X’ . X” = 6..
Podemos encontrar as raízes da
equação interpretando essas duas
expressões encontradas:
X’ + X” = 5.. X’ . X” = 6..
As expressões nos mostram que
existem dois números que
somados dá 5 e multiplicados dá 6
QUAIS SÃO ESSES NÚMEROS?
Os números são 2 e 3 PARABÉNS!!!
Assim as raízes são x’= 2 ou x”= 3
VERIFICAÇÃO:
2. 2² - 10 . 2 + 12 = 8 – 20 + 12 = 0
2. 3² - 10 . 3 + 12 = 18 – 30 + 12 = 0
MATEMÁTICA, 9º Ano
Equação do 2º grau resolução
Vamos resolver a equação x² + 8x + 15 = 0 utilizando as relações de
Girard:
X’ + X” = - b....
a e
X’ . X” = c ..
a
Assim:
X’ + X” = - 8....
1 X’ + X” = - 8
X’ . X” = 15 ..
1 X’ . X” = 15
Na equação x² + 8x + 15 = 0 temos a = 1, b = 8 e c = 15
As expressões nos mostram que
existem dois números que somados
dá - 8 e multiplicados dá 15
QUAIS SÃO ESSES NÚMEROS?
Os números são -3 e - 5
Assim as raízes são x’= - 3 ou x”= -5
VERIFICAÇÃO:
(-3)² + 8 . (-3) + 15 = 9 – 24 + 15 = 0
(-5)² + 8 . (-5) + 15 = 25 – 40 + 15 = 0
MATEMÁTICA, 9º Ano
Equação do 2º grau resolução
ATIVIDADES DE FIXAÇÃO:
1)Resolva as seguintes equações:
a) X² - 225 = 0
b) X² + 19 = 100
c) 3X² - 13 = 35
2) Determine as raízes
destas equações:
a) X² - 8X = 0
b) 2X² + 10X = 0
c) 3t² - t = 0
3)Determine os valores reais de x
que verificam as equações:
a) (X + 3)² = 64
b) (X - 5)² = 121
c) (X + 11)² = 324
4) Resolva a equação x² - 10x + 21 = 0
utilizando:
a) Fatoração
b) Completamento de quadrado
c) Fórmula de Bhaskara
d) Relação de Girard
MATEMÁTICA, 9º Ano
Equação do 2º grau resolução
GABARITO DAS ATIVIDADES DE FIXAÇÃO:
1) :
a) x’= -15 ou x”= 15
b) x’= -9 ou x”= 9
c) x’= -4 ou x”= 4
2)
a) x’= 0 ou x”= 8
b) x’= 0 ou x”= -5
c) t’= 0 ou t”= 13
3
a) x’= 5 ou x”= -11
b) x’= 16 ou x”= -6
c) x’= 7 ou x”= -29
4) x’= 3 ou x”= 7
MATEMÁTICA, 9º Ano
Equação do 2º grau resolução
SUGESTÃO DE ATIVIDADE
PESQUISA NA INTERNET:
Pesquisar problemas em disciplina como Física, Química e Biologia
que utilizem em suas resoluções equações do 2º grau como
ferramenta.
Observação: Os físicos estabelecem leis que podem determinar a
altura h que um objeto atingi em cada instante t, e utilizam a
fórmula h = vt – gt² , onde h = altura, v = velocidade inicial do corpo,
2
g = aceleração da gravidade e t = tempo decorrido.
Considerando h= 20m, v = 25m/s e g= 10m/s² temos:
20 = 25 – 10t² que simplificando é igual a t² – 5t + 4 = 0
2 EQUAÇÃO DO 2º GRAU
MATEMÁTICA, 9º Ano
Equação do 2º grau resolução
BIBLIOGRAFIA
-Parâmetros para a Educação Básica de Pernambuco, 2012.
-PCN, terceiro e quarto ciclos do ensino fundamental, Matemática, 1998, página 84)
-Behrens, Marilda Aparecida, O paradigma emergente e a prática pedagógica, 4ª edição, Petrópolis-RJ, Vozes,
2010.
-Iracema Mori, Dulce Satiko Onaga,Matemática: ideias e desafios, 9º ano,17.ed.-São Paulo: Saraiva, 2012.
-Mazzieiro, Alceu dos Santos, Descobrindo e aplicando a matemática: 9º ano,Belo Horizonte: Dimensão,
2012.
-Projeto Araribá, matemática obra coletiva, 8ª série, 1 ed.,São Paulo, Moderna, 2006.
-Bigode, Antônio José Lopes, Matemática hoje é feita assim, 8ª série, São Paulo, FTD, 2000.
-Bonjorno, José Roberto, Matemática: fazendo a diferença, 8ª série, 1 ed, São Paulo, FTD, 2006.
-Giovanni, José Ruy, Matemática pensar e descobrir: o + novo, 8ª série ,São Paulo, FTD, 2002.
-www.somatematica.com.br
-http://tvescola.mec.gov.br/
- http://www.brasilescola.com/matematica/estudando-as-relacoes-girard.htm
-www. matematicoteca.blogspot.com.br/2011/08/tipos-de-matrizes.html
-http://solucoesdematematicaonline.blogspot.com.br/2014/08/o-metodo-de-completamento-de-
quadrados.html

Equação do 2º grau resolução.pptx

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    MATEMÁTICA Ensino Fundamental, 9ºAno Equação do 2º grau resolução
  • 2.
    MATEMÁTICA, 9º Ano Equaçãodo 2º grau resolução Tem-se observado que uma abordagem das equações do segundo grau apenas pela aplicação direta da fórmula de Bhaskara termina por provocar dificuldades posteriores. Os alunos acabam tomando-a como método único e, quando “esquecem a fórmula”, não são capazes de resolver o problema. Assim, é recomendável que, nessa etapa, os alunos sejam incentivados a resolver equações de segundo grau utilizando a fatoração e o processo de completar quadrados, que, além de serem métodos eficazes podem dar significado à fórmula de Bhaskara. (Base Curricular Comum para as redes públicas do estado de Pernambuco , Matemática, 2008, página 99.) BASE CURRICULAR COMUM PARA AS REDES PÚBLICAS DO ESTADO DE PERNAMBUCO - MATEMÁTICA No trabalho com a Álgebra é fundamental a compreensão de conceitos como a formulação e a resolução de problemas por meio de equações (ao identificar parâmetros, incógnitas, variáveis) e o conhecimento da “sintaxe” (regras para resolução) de uma equação. (PCN, terceiro e quarto ciclos do ensino fundamental, Matemática, 1998, página 84) CONTEÚDOS PROPOSTOS PARA O ENSINO DA MATEMÁTICA NO QUARTO CICLO:
  • 3.
    MATEMÁTICA, 9º Ano Equaçãodo 2º grau resolução RESOLVENDO EQUAÇÕES DO 2º GRAU SINTAM-SE TODOS CONVIDADOS A RESOLVER ALGUMAS EQUAÇÕES DO 2º GRAU VOCÊS SÃO CAPAZES DE ME RESPONDER QUAL É O NÚMERO QUE ELEVADO AO QUADRADO DÁ 25? PENSARAM NO NÚMERO 5 NÃO FOI? PARABÉNS!!!! EXISTE OUTRO NÚMERO QUE RESPONDE A ESSA PERGUNTA SABIAM? É O NÚMERO -5, OBSERVEM: VAMOS CHAMAR ESSE NÚMERO DESCONHECIDO (INCÓGNITA) DE X, LOGO TEMOS A EQUAÇÃO: X² = 25 PARA X = 5 TEMOS: 5² = 5 . 5 = 25 PARA X = - 5 TEMOS: (-5)² = (-5) . (-5) = 25 OBSERVE QUA A EXPRESSÃO X² = 25 É UMA EQUAÇÃO E COMO O EXPOENTE DA INCÓGNITA É 2, DIZEMOS QUE ELA É DO 2º GRAU E CONSEGUENTEMENTE POSSUI COMO SOLUÇÃO DOIS NÚMEROS.
  • 4.
    MATEMÁTICA, 9º Ano Equaçãodo 2º grau resolução OS NÚMEROS 5 E -5 SÃO DENOMINADOS SOLUÇÃO OU RAÍZES DA EQUAÇÃO DO 2º GRAU DADA NOTE AINDA QUE A EQUAÇÃO X² = 25 PODE SER ESCRITA ASSIM: X² - 25 = 0 RAIZ OU SOLUÇÃO DE UMA EQUAÇÃO DE 2º GRAU COM UMA INCÓGNITA É O VALOR QUE, QUANDO ATRIBUÍDO À INCÓGNITA, TRANSFORMA A EQUAÇÃO EM UMA SENTENÇA VERDADEIRA. VEJA COMO PODEMOS RESOLVÊ-LA: x² - 25 = 0 Adicionando + 25 aos dois membros x² - 25 + 25 = 0 + 25 x² = 25 Extraindo a raiz nos dois membros √x² = ± √25 x = ± 5 Logo temos: X’ = - 5 ou X” = + 5 De modo geral, uma equação do tipo x² = c, em que c ≥ 0, tem como raízes √c e -√c OBSERVE QUE AS RAÍZES ENCONTRADAS SÃO OPOSTAS. Geralmente identificamos a primeira raiz por x’(lê-se xis linha) e a segunda por x” (lê-se xis duas linhas).
  • 5.
    MATEMÁTICA, 9º Ano Equaçãodo 2º grau resolução AGORA OBSERVE COM ATENÇÃO: QUAL É A SOLUÇÃO DA EQUAÇÃO X² + 36 = 0? RESOLVENDO A EQUAÇÃO TEMOS: X² + 36 = 0 Adicionando – 36 aos dois membros X² + 36 - 36 = 0 - 36 X² = - 36 √x² = ± √-36 Não existe no conjunto dos números reais, ou seja, não existe um número real cujo quadra- do é um número negativo. X = √-36 Logo, ESSA EQUAÇÃO NÃO TEM SOLUÇÃO NO CONJUNTO DOS NÚMEROS REAIS VEJA AINDA ESSA OUTRA EQUAÇÃO: 2X² - 18 = 0 RESOLVENDO-A TEMOS: 2X² - 18 + 18 = 0 + 18 Adicionando + 18 aos dois membros 2X² = 18 Dividindo os dois membros por 2 2X² = 18 2 2 X² = 9 Extraindo a raiz nos dois membros Extraindo a raiz nos dois membros √x² = ± √9 X1 = - 3 ou X2 = + 3 Observe que podemos indicar também a primeira e a segunda raiz da equação por X1 e X2, respectivamente. De modo geral, uma equação do tipo ax² + c = 0, com a ≠ 0, pode ser transformada na equação ax² = - c, e esta em x² = - c . a
  • 6.
    MATEMÁTICA, 9º Ano Equaçãodo 2º grau resolução VAMOS TENTAR RESOLVER O SEGUINTE PROBLEMA : Luís tem um terreno na forma de um quadrado. Ele pretende comprar um terreno de 90 m² que faz divisa com o que ele já possui. Desse modo, ele ficaria com um terreno retangular de 414 m². Qual é a medida do lado do terreno de formato quadrado de Luís? REPRESENTANDO O NOVO TERRENO DE LUÍS POR UMA FIGURA : Problema extraído do livro de Matemática: Bianchini/Edwaldo Bianchini, 7 ed.,São Paulo, Moderna, 2011, página 115. X X 90 m² EQUACIONANDO O PROBLEMA TEMOS: X² A área do terreno na forma de um quadrado corresponde a X². Luís pretende comprar um terreno de 90 m² Após a compra Luís ficará com um terreno de 414 m². X² + 90 = 414 X² + 90 = 414
  • 7.
    MATEMÁTICA, 9º Ano Equaçãodo 2º grau resolução RESOLVENDO A EQUAÇÃO TEMOS: X² + 90 = 414 Adicionando - 90 aos dois membros X² + 90 - 90 = 414 - 90 X² = 324 √X² = ± √324 X = ± 18 X’ = - 18 OU X’’ = + 18 Extraindo as raízes nos dois membros COMO A MEDIDA DO LADO DEVE SER UM NÚMERO POSITIVO, CONCLUÍMOS: O LADO DO QUADRADO MEDE 18 m. OBSERVE QUE A EQUAÇÃO X² + 90 = 414 FOI REDUZIDA AO TIPO X² = C
  • 8.
    MATEMÁTICA, 9º Ano Equaçãodo 2º grau resolução AGORA OBSERVE A EQUAÇÃO: X² - 4X = 0 QUAIS SÃO SUAS RAÍZES? INICIANDO A RESOLUÇÃO TEMOS: X² - 4X = 0 Fatorando o primeiro membro: Colocando o fator comum em evidência. X.( X – 4) = 0 Qual a condição necessária para que o produto entre dois ou mais fatores seja igual? UM DOS FATORES DEVE SER IGUAL A ZERO!!!!! LOGO TEMOS: X = 0 X – 4 = 0 OU Adicionando + 4 aos dois membros X – 4 + 4= 0 + 4 X = 4 PORTANTO AS RAÍZES SÃO: X’ = 0 OU X’’= 4
  • 9.
    MATEMÁTICA, 9º Ano Equaçãodo 2º grau resolução RESOLVA O PROBLEMA: Jeny deseja construir dois pomares, uma na forma de um losango e o outro na forma de um paralelogramo conforme indicam as figuras ao lado: Admitindo que a diagonal maior do losango mede 3x e a menor 2x e que o paralelogramo mede de altura 2x e sua base mede x + 5. Para que Jeny construa esses pomares com áreas iguais, qual deve ser o valor de x? Para iniciarmos a resolução do problema devemos lembrar de como se calcula as áreas do losango e do paralelogramo. Área do losango: A = D . d 2 Área do Paralelogramo: A = B . h D= diagonal maior d = diagonal menor B = base h = altura VAMOS AGORA EQUACIONAR O PROBLEMA.
  • 10.
    MATEMÁTICA, 9º Ano Equaçãodo 2º grau resolução PARA QUE OS POMARES TENHA ÁREAS IGUAIS ADMITIMOS: ÁREA DO LOSANGO ÁREA DO PARALELOGRAMO = LOGO: D . d 2 B . h = PELO ENUNCIADO DO PROBLEMA SABEMOS QUE: D = 3x d = 2x B = x + 5 h = 2x ENTÃO: 3X . 2X = (X + 5) . 2X 2 Resolvendo a operação indicada no numerador Aplicando a propriedade distributiva da multiplicação em relação a adição no segundo membro. 6X² = 2x² + 10x 2 Simplificando a fração 3x² = 2x² + 10x Adicionando -2x² - 10x aos dois membros 3x² - 2x² - 10x = 2x² + 10x - 2x² - 10x Resolvendo as operações indicadas x² - 10x = 0 Fatorando o primeiro membro: Colocando o fator comum em evidência. x . ( x – 10) = 0
  • 11.
    MATEMÁTICA, 9º Ano Equaçãodo 2º grau resolução X – 10 + 10 = 0 + 10 Adicionando + 10 aos dois membros e resolvendo as operações indicadas X = 10 x . ( x – 10) = 0 A condição necessária para que o produto entre dois ou mais fatores seja igual a zero é que um deles deve ser igual a zero. LOGO TEMOS: X = 0 X – 10 = 0 OU COMO AS MEDIDAS DAS DIMENSÕES DO LOSANGO E DO PARALELOGRAMO DEVEM SER UM NÚMERO POSITIVO, CONCLUÍMOS: Para que Jeny construa esses pomares com áreas iguais, o valor de x deve ser 10.
  • 12.
    MATEMÁTICA, 9º Ano Equaçãodo 2º grau resolução De modo geral, uma equação do tipo ax² + b = 0, quando fatorada, recai na equação x.(ax + b) = 0. ax² + bx = 0 = x.(ax + b) = 0 x’ = 0 ax + b = 0 x’’ = - b , com a≠0 a
  • 13.
    MATEMÁTICA, 9º Ano Equaçãodo 2º grau resolução QUERO VER AGORA SE VOCÊS CONSEGUEM RESOLVER ESSA EQUAÇÃO: (X + 1)² = 16 Resolvendo mentalmente: Pense em um número que elevado ao quadrado é igual a 16. 4 e -4 elevados ao quadrado é igual a 16. PARABÉNS!!!!!! É ISSO MESMO!!!!! Assim temos: X + 1 = 4 ou X + 1 = - 4 X + 1 = 4 Adicionando - 1 aos dois membros e resolvendo a operação indicada no segundo membro. X + 1-1 = 4-1 X = 3 Aplicando o mesmo procedimento anterior. X + 1-1 = - 4-1 X = - 5 Logo 3 e – 5 são as raízes da equação (x + 1)² = 16: verificação: ( 3 + 1)² = 4² = 16 ( -5 + 1)² = (-4)² = 16
  • 14.
    MATEMÁTICA, 9º Ano Equaçãodo 2º grau resolução AGORA VEJA QUE CURIOSO: Desenvolvendo o binômio do primeiro membro da equação (X + 1)² = 16 temos: ( X + 1)² = ( X + 1). ( X + 1) = 16 X² + 2X + 1 = 16 Adicionando - 16 aos dois membros X² + 2X + 1 - 16 = 16 - 16 X² + 2X - 15 = 0 Observa que (x+1)² é um dos produtos notáveis (quadrado da soma de dois números quaisquer) e também pode ser resolvido de maneira prática: quadrado do primeiro, mais duas vezes o produto do primeiro pelo segundo, mais o quadrado do segundo. Assim a equação (X+1)² = 16 é igual a equação X² + 2X - 15 = 0 Logo 3 e – 5 são raízes das duas equações Verificação da equação X² + 2X - 15 = 0 3² + 2. 3 – 15 = 9 + 6 – 15 = 0 (-5)² + 2. (-5) – 15 = 25 – 10 – 15 = 0 Quais são as raízes da equação dada? Agora resolvam em seu caderno, com o auxílio do professor, a equação: (2x + 6)² = 36 As raízes são 0 e -6 PARABÉNS!!!!!!!!! VAMOS VER OUTRO MODO DE RESOLVER A EQUAÇÃO ( X + 1)² = 16 :
  • 15.
    MATEMÁTICA, 9º Ano Equaçãodo 2º grau resolução ( X + 1)² = 16 Extraindo as raízes nos dois membros √( X + 1)² = ± √16 X + 1 = ± 4 X + 1 = 4 X + 1 = - 4 X + 1 - 1 = 4 - 1 X + 1 - 1 = - 4 - 1 X = 3 X = - 5 Logo as raízes são 3 e - 5 De modo geral, para encontrar as raízes de equações do tipo (ax + b)² = k, com k ≥ 0 e a ≠ 0 fazemos: ax + b = √k x = - b + √k a ax + b = - √k x = - b - √k a
  • 16.
    MATEMÁTICA, 9º Ano Equaçãodo 2º grau resolução Problema envolvendo uma equação do tipo (ax + b)² = k, com k ≥ 0 e a ≠ 0 : Petrúcio Filho desenhou a planta de um terreno em forma de um quadrado, conforme figura abaixo, e propôs o seguinte desafio a seu irmão Petrus: Sabendo que a área do terreno é de 81 m², qual é a medida dos lados desse terreno? x + 6 x + 6 Equacionando o problema: Como a área do terreno é de 81 m² temos: Lembre-se: para calcular a área de um quadrado basta elevar um dos lados ao quadrado. ( x + 6)² = 81 Extraindo as raízes nos dois membros √( X + 6)² = ± √81 X + 6 = ± 9 X + 6 = 9 X + 6 = - 9 X + 6 - 6 = 9 - 6 X + 6 - 6 = - 9 - 6 X = 3 X = - 15 As raízes da equação (x + 6)² = 81 são 3 e – 15, mas apenas 3 satisfaz o problema: O lado do quadrado mede x + 6, substituindo as raízes encontradas temos: 3+ 6 = 9 -15 + 6 = - 9 Como a medida do lado do quadrado deve ser um número positivo, Petrus conclui: O quadrado tem lados medindo 9 metros.
  • 17.
    MATEMÁTICA, 9º Ano Equaçãodo 2º grau resolução OBSERVE ATENTAMENTE A MULTIPLICAÇÃO ABAIXO: ( x + a ) . ( x + b ) Multiplicando os binômios temos: x² + bx + ax + a.b Fatorando: colocando o fator comum em evidência x² + ( a + b ) . x + ab Podemos observar que: ( x + a ) . ( x + b ) = x² + ( a + b).x + ab Dizemos que ( x + a ) . ( x + b ) é a forma fatorada da expressão x² + ( a + b). x + ab Fatorar significa escrever uma adição algébrica na forma de uma multiplicação. Observe que na expressão x² + ( a + b). x + ab o coeficiente de x é dado pela soma a + b e o terceiro termo que é independente da incógnita x, é dado pelo produto a.b Utilizando a observação acima, escreva a expressão x² + 6x + 9 na forma fatorada. Como o coeficiente de x da expressão x² + ( a + b). x + ab é dado pela soma a + b e o termo independente da incógnita x, é dado pelo produto a.b , temos: a + b = 6 e a . b = 9 Calculando mentalmente encontramos: a = 3 e b = 3 Então: x² + 6x + 9 ( x + 3 ) . ( x + 3) Como ( x + a ) . ( x + b ) = x² + ( a + b).x + ab 3 + 3 3 . 3 VAMOS AGORA UTILIZAR ESSE MODO DE FATORAR PARA RESOLVER ALGUMAS EQUAÇOES DO 2º GRAU: Observe que x² + 6x + 9 é um trinômio quadrado perfeito: x² + 6x + 9 = ( x + 3)²
  • 18.
    MATEMÁTICA, 9º Ano Equaçãodo 2º grau resolução Resolva a equação x² + 10x + 25 = 0 Já sabemos que ( x + a ) . ( x + b ) = x² + ( a + b).x + ab Então: a + b = 10 e a . b = 25 Calculando mentalmente: a = 5 e b = 5 Logo, x² + 10x + 25 = ( x + 5 ) . ( x + 5 ) = 0 1º modo de resolução: ( x + 5 ) . ( x + 5 ) = 0 x + 5 = 0 x + 5 = 0 ou x + 5 - 5 = 0 - 5 x + 5 - 5 = 0 - 5 X’ = - 5 X’’ = - 5 Adicionando – 5 aos dois membros Para que o produto entre dois fatores seja igual a zero, um dos fatores deve ser zero 2º modo de resolução: ( x + 5 ) . ( x + 5 ) = 0 ( x + 5 )² = 0 Extraindo as raízes nos dois membros √( x + 5)² = ± √0 ( x + 5 ) = ± 0 x + 5 = 0 x + 5 - 5 = 0 - 5 x = - 5 Tem duas soluções iguais, logo: São duas soluções iguais Logo as raízes são x’ = - 5 ou x ‘’ = - 5 VEJAMOS MAIS UMA EQUAÇÃO: Verificação: (-5)² + 10 . (-5) + 25 = 25 – 50 + 25 = 0 Perceba que essa equação é da forma ax² + bx + c = 0, onde a = 1, b = 10 e c = 25.
  • 19.
    MATEMÁTICA, 9º Ano Equaçãodo 2º grau resolução Resolva a equação x² - 8x + 16 = 81: x² - 8x + 16 = 81 Observe que x² - 8x + 16 é um trinômio quadrado perfeito e tem a seguinte fatoração: ( x – 4 )² Logo x² - 8x + 16 = ( x – 4 )² = 81 ( x – 4 )² = 81 √( X - 4)² = ± √81 x – 4 = + 9 x – 4 = - 9 ou Adicionando + 4 aos dois membros x – 4 + 4 = + 9 + 4 x – 4 + 4 = - 9 + 4 x’ = 13 x’’ = - 5 Extraindo as raízes nos dois membros Verificação: 13² - 8 . 13 + 16 = 169 – 104 + 16 = 65 + 16 = 81 (-5)² - 8.(-5) + 16 = 25 + 40 + 16 = 81 Lembrem-se dos produtos notáveis: quadrado da soma de dois números quaisquer e quadrado da diferença de dois números quaisquer: ( a + b )² = a² + 2ab + b² ( a – b )² = a² - 2ab + b² Lembre-se também como esses produtos notáveis são fatorados de maneira prática: √a² + 2ab + √b² ( a + b )² VAMOS CONTINUAR RESOLVENDO EQUAÇÕES:
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    MATEMÁTICA, 9º Ano Equaçãodo 2º grau resolução Quais são as raízes da equação 9x² + 24x + 16 = 169: Observe que 9x² + 24x + 16 é um trinômio quadrado perfeito que corresponde ao produto notável quadrado da soma de dois números onde fatorando temos : √9x² + 24x + √16 ( 3x + 4 )² = 169 √( 3X + 4)² = ± √169 Extraindo as raízes nos dois membros 3x + 4 = ± 13 3x + 4 = + 13 ou 3x + 4 = - 13 3x + 4 = + 13 Adicionando – 4 aos dois membros 3x + 4 - 4 = + 13 - 4 3x = 9 Multiplicando os dois membros por 13 1 . 3x = 9 . 1 3 3 3x = 9 3 3 x = 3 Aplicando o mesmo procedimento em 3x + 4 = - 13, temos x = - 17 3 Logo as raízes da equação original são x’ = 3 ou x’’ = - 17 3 Observação: Faça a verificação em seu caderno
  • 21.
    MATEMÁTICA, 9º Ano Equaçãodo 2º grau resolução Vamos agora resolver uma equação do 2º grau da forma ax² + bx + c = 0 utilizando o Método de Completar Quadrados criado pelo matemático árabe Al-Khowarizmi. Considere a equação x² + 6x + 8 = 0 x² + 6x + 8 = 0 Adicionando – 8 aos dois membros x² + 6x + 8 - 8 = 0 - 8 x² + 6x = - 8 Adicionando 9 aos dois membros para formar um Trinômio Quadrado Perfeito no primeiro membro x² + 6x + 9 = - 8 + 9 Trinômio quadrado perfeito ( x + 3 )² = 1 √( X + 3)² = ± √1 x + 3 = 1 x + 3 = -1 x + 3 – 3 = 1 - 3 x = -2 x + 3 – 3 = -1 - 3 x = -4 Logo as raízes são: x’ = -2 ou x’’ = -4 Dica: Para entender melhor esse método de completar quadrados ver sua interpretação geométrica no site http://solucoesdematematicaonline.blogspot.com.br /2014/08/o-metodo-de-completamento-de- quadrados.html
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    MATEMÁTICA, 9º Ano Equaçãodo 2º grau resolução Vamos resolver o seguinte problema: Em um triângulo ABC, a medida da altura relativa à base BC excede a medida de BC em 1 cm. Esse triângulo tem 15 cm² de área. Qual a medida desse altura? Equacionando o problema: Vamos representar a medida, em centímetros, da altura relativa a BC por h e a medida de BC por h – 1. A B h - 1 C h Área de um triângulo= = base . altura 2 Então temos: 15 = (h – 1) . h 2 Vamos simplificar essa expressão Problema retirado do livro MATEMÁTICA Ideias e desafios, de Iracema e Dulce, 17ª Edição, página 90, Saraiva, Sâo Paulo, 2012
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    MATEMÁTICA, 9º Ano Equaçãodo 2º grau resolução 15 = (h – 1) . h 2 Multiplicando os dois membros por 2 e simplificando 15. 2 = (h – 1) . h . 2 2 Aplicando a propriedade distributiva da multiplicação em relação a subtração) 30 = (h – 1) . h 30 = h² - h Adicionando – 30 aos dois membros 30 – 30 = h² – h – 30 h² – h – 30 = 0 Equação do 2º grau completa Resolvendo as operações indicadas Vamos resolver a equação h² – h – 30 = 0 utilizando uma fórmula de um famoso matemático Hindu chamado Bhaskara. Para resolver a equação ax² + bx + c = 0, com a ≠ 0 usamos a fórmula de Bhaskara: x = - b ± √ b² - 4.a.c 2.a ou x = - b ± √∆ , em que ∆ = b² - 4.a.c 2.a Uma condição para a existência de soluções reais é que o discriminante da equação seja maior ou igual a zero. Logo: Observação: A expressão b² - 4ac representada pela letra grega delta(∆) é chamada discriminante da equação ∆ < 0, então a equação NÃO POSSUI RAIZ REAL ∆ > 0, então a equação tem DUAS RAÍZES REAIS DIFERENTES ∆ = 0, então a equação DUAS RAÍZES REAIS IGUAIS
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    MATEMÁTICA, 9º Ano Equaçãodo 2º grau resolução RESOLVENDO A EQUAÇÃO TEMOS: h² – h – 30 = 0 Observe que a = 1, b = -1 e c = - 30 x = - b ± √∆ 2.a Inicialmente vamos calcular o valor de nosso discriminante (∆): ∆ = b² - 4.a.c TEMOS Substituindo os coeficientes a, b e c por seus respectivos valores ∆ = (-1)² - 4. 1 .(- 30) ∆ = 1 + 120 = 121 Resolvendo as operações indicadas ∆ > 0, a equação possui DUAS RAÍZES DIFERENTES APLICANDO A FÓRMULA DE BHASKARA: Substituindo a, b e ∆ por seus respectivos valores x = - (-1) ± √121 2.1 Resolvendo as operações indicadas x = 1 ± 11 2 ASSIM: x’ = 1 + 11 2 x’’ = 1 - 11 2 ou x’ = 12 = 6 2 x’’ = - 10 = - 5 2 As raízes da equação são x’ = 6 ou x” = - 5 Como h representa a medida de uma altura, logo h > 0. Portanto, a raiz -5 não é conveniente. Conclusão: O triângulo ABC tem 6 cm de altura Observação: Faça a verificação em seu caderno.
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    MATEMÁTICA, 9º Ano Equaçãodo 2º grau resolução VAMOS RESOLVENDO ALGUMAS EQUAÇÕES DO 2º GRAU COMPLETAS UTILIZANDO A FÓRMUÇA DE BHASKARA: A) X² + 14X + 49 = 0 APLICANDO A FÓRMULA DE BHASKARA: x = - b ± √∆ 2.a x = - 14 ± √0 2.1 x = -14 ± 0 2 ∆ = b² - 4.a.c ∆ = (14)² - 4. 1 . 49 ∆ = 196 - 196 = 0 ∆ = 0, a equação possui DUAS RAÍZES IGUAIS Observe que a = 1, b = 14 e c = 49 Inicialmente vamos calcular o valor de nosso discriminante (∆): x = -14 = - 7 2 Logo as raízes são x’ = -7 ou x” = -7, ou seja, a equação tem uma única raiz real: x = -7 B) -5X² + 12X - 14 = 0 ∆ = b² - 4.a.c ∆ = (12)² - 4. (-5) . -14 ∆ = 144 - 280 = -136 ∆ < 0, a equação NÃO TEM COMO SOLUÇÃO UM NÚMERO REAL
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    MATEMÁTICA, 9º Ano Equaçãodo 2º grau resolução Vamos agora resolver uma equação do 2ª grau utilizando um método criado por um matemático Francês chamado Albert Girard Albert Girard(1595-1632) demonstrou em seu livro Invention nouvelle em l’algèbra a relação entre as raízes e os coeficientes de uma equação: 1ª Relação: SOMA DAS RAÍZES 2ª Relação: PRODUTO DAS RAÍZES X’ + X” = - b ou S = - b . a a Observação: Ver demonstração dessas relações no site http://www.brasilescola.com/matematica/estudando-as-relacoes-girard.htm X’ . X” = c ou P = c . a a Observe que quando o a = 1 temos X’ + X” = - b e X’ . X” = C Vamos resolver a equação 2x² - 10x + 12 = 0 utilizando as relações de Girard:
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    MATEMÁTICA, 9º Ano Equaçãodo 2º grau resolução Na equação 2x² - 10x + 12 = 0 temos a = 2, b = - 10 e c = 12 Segundo Girard: X’ + X” = - b.... a e X’ . X” = c .. a Assim: X’ + X” = - (-10).... 2 X’ + X” = 5.. X’ . X” = 12 .. 2 X’ . X” = 6.. Podemos encontrar as raízes da equação interpretando essas duas expressões encontradas: X’ + X” = 5.. X’ . X” = 6.. As expressões nos mostram que existem dois números que somados dá 5 e multiplicados dá 6 QUAIS SÃO ESSES NÚMEROS? Os números são 2 e 3 PARABÉNS!!! Assim as raízes são x’= 2 ou x”= 3 VERIFICAÇÃO: 2. 2² - 10 . 2 + 12 = 8 – 20 + 12 = 0 2. 3² - 10 . 3 + 12 = 18 – 30 + 12 = 0
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    MATEMÁTICA, 9º Ano Equaçãodo 2º grau resolução Vamos resolver a equação x² + 8x + 15 = 0 utilizando as relações de Girard: X’ + X” = - b.... a e X’ . X” = c .. a Assim: X’ + X” = - 8.... 1 X’ + X” = - 8 X’ . X” = 15 .. 1 X’ . X” = 15 Na equação x² + 8x + 15 = 0 temos a = 1, b = 8 e c = 15 As expressões nos mostram que existem dois números que somados dá - 8 e multiplicados dá 15 QUAIS SÃO ESSES NÚMEROS? Os números são -3 e - 5 Assim as raízes são x’= - 3 ou x”= -5 VERIFICAÇÃO: (-3)² + 8 . (-3) + 15 = 9 – 24 + 15 = 0 (-5)² + 8 . (-5) + 15 = 25 – 40 + 15 = 0
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    MATEMÁTICA, 9º Ano Equaçãodo 2º grau resolução ATIVIDADES DE FIXAÇÃO: 1)Resolva as seguintes equações: a) X² - 225 = 0 b) X² + 19 = 100 c) 3X² - 13 = 35 2) Determine as raízes destas equações: a) X² - 8X = 0 b) 2X² + 10X = 0 c) 3t² - t = 0 3)Determine os valores reais de x que verificam as equações: a) (X + 3)² = 64 b) (X - 5)² = 121 c) (X + 11)² = 324 4) Resolva a equação x² - 10x + 21 = 0 utilizando: a) Fatoração b) Completamento de quadrado c) Fórmula de Bhaskara d) Relação de Girard
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    MATEMÁTICA, 9º Ano Equaçãodo 2º grau resolução GABARITO DAS ATIVIDADES DE FIXAÇÃO: 1) : a) x’= -15 ou x”= 15 b) x’= -9 ou x”= 9 c) x’= -4 ou x”= 4 2) a) x’= 0 ou x”= 8 b) x’= 0 ou x”= -5 c) t’= 0 ou t”= 13 3 a) x’= 5 ou x”= -11 b) x’= 16 ou x”= -6 c) x’= 7 ou x”= -29 4) x’= 3 ou x”= 7
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    MATEMÁTICA, 9º Ano Equaçãodo 2º grau resolução SUGESTÃO DE ATIVIDADE PESQUISA NA INTERNET: Pesquisar problemas em disciplina como Física, Química e Biologia que utilizem em suas resoluções equações do 2º grau como ferramenta. Observação: Os físicos estabelecem leis que podem determinar a altura h que um objeto atingi em cada instante t, e utilizam a fórmula h = vt – gt² , onde h = altura, v = velocidade inicial do corpo, 2 g = aceleração da gravidade e t = tempo decorrido. Considerando h= 20m, v = 25m/s e g= 10m/s² temos: 20 = 25 – 10t² que simplificando é igual a t² – 5t + 4 = 0 2 EQUAÇÃO DO 2º GRAU
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    MATEMÁTICA, 9º Ano Equaçãodo 2º grau resolução BIBLIOGRAFIA -Parâmetros para a Educação Básica de Pernambuco, 2012. -PCN, terceiro e quarto ciclos do ensino fundamental, Matemática, 1998, página 84) -Behrens, Marilda Aparecida, O paradigma emergente e a prática pedagógica, 4ª edição, Petrópolis-RJ, Vozes, 2010. -Iracema Mori, Dulce Satiko Onaga,Matemática: ideias e desafios, 9º ano,17.ed.-São Paulo: Saraiva, 2012. -Mazzieiro, Alceu dos Santos, Descobrindo e aplicando a matemática: 9º ano,Belo Horizonte: Dimensão, 2012. -Projeto Araribá, matemática obra coletiva, 8ª série, 1 ed.,São Paulo, Moderna, 2006. -Bigode, Antônio José Lopes, Matemática hoje é feita assim, 8ª série, São Paulo, FTD, 2000. -Bonjorno, José Roberto, Matemática: fazendo a diferença, 8ª série, 1 ed, São Paulo, FTD, 2006. -Giovanni, José Ruy, Matemática pensar e descobrir: o + novo, 8ª série ,São Paulo, FTD, 2002. -www.somatematica.com.br -http://tvescola.mec.gov.br/ - http://www.brasilescola.com/matematica/estudando-as-relacoes-girard.htm -www. matematicoteca.blogspot.com.br/2011/08/tipos-de-matrizes.html -http://solucoesdematematicaonline.blogspot.com.br/2014/08/o-metodo-de-completamento-de- quadrados.html