GUIDG.COM – PG. 1

6/8/2010 – MAT – Matemática.
Obs.: Não utilize esta pesquisa como fonte única de estudos. Correções e adaptações serão feitas regularmente.

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                 Métodos para resolução da equação de segundo grau
                                    “De onde veio a fórmula de Bhaskara?”


É importante lembrar que por hora não estamos interessados na história e sim no método. Eis a
seguinte pergunta com a qual os matemáticos se depararam:
Para que valores de x , a equação ax² + bx + c = 0 ? Ou seja para que valores de x tornamos a equação
verdadeira?
O Matemático Al-Khowarizmi (Séc. IX) já havia resolvido algumas equações quadráticas, mas suas
justificativas eram geométricas. Foi somente mais tarde com o método atribuído a Bhaskara (Séc. XII),
que consiste de uma solução através de manipulações algébricas, completar o quadrado e isolar a
incógnita. Faremos isso passo à passo numa versão moderna e simplificada, veja a demonstração:

I) Seja a equação:
        ax² + bx + c = 0 , com ( a, b, c 2 ℜ e a ≠ 0 ):

II) Subtraindo c nos dois lados da eq. , e multiplicando a eq. por 4a:
            ax² + bx = - c
        4a²x² + 4abx = - 4ac

III) Adicionando b² na eq.:
        4a²x² + 4abx + b² = b² - 4ac

IV) Chega-se no lado esquerdo da eq. há um trinômio quadrado perfeito:
      4a²x² + 4abx + b² = (2ax + b) . (2ax + b) = (2ax + b)²

V) Re-escrevendo a eq.:
      (2ax + b)² = b² - 4ac

VI) Sabe-se então quewwww dois números tais que elevados ao quadrado são iguais à b² - 4ac:
                      existem
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         2ax + b = F q b @ 4ac
                           2




VII) Subtraindo b nawwww dividindo todos os membros da eq. por 2a:
                     eq. , e
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              bf qffff4acff
                     2
               ff fb ff fff f
               ff f ff@fff f
                ff ff ff fff f
                   ff fffff
          x =@ F
              2a       2a

VIII) Que é fórmulawwww raízes da eq. de segundo grau, os valores de x que tornam a eq. verdadeira.
                    para as
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             b F q f @ 4ac
                       2
            ffffffb fffffff
           @fffffffffffff
           ffffffffffffff
            fffffffffffff
        x=
                  2a

Obs.: Chamando b² - 4ac = ∆ , dizemos que ∆ é o discriminante da equação de segundo grau, pois
(2ax + b)² ≥ 0 , portando a solução da equação de segundo grau no conjunto dos números Reais depende
do sinal de ∆ , do contrário estaremos lidando com números imaginários, que pertencem por definição ao
conjunto dos números Complexos.
GUIDG.COM – PG. 2

A segunda proposição é um método mais recente, proposto pelo matemático francês “François Viète”
(1540-1603). Neste caso fazemos apenas algumas substituições e manipulações algébricas, é um pouco
mais simples, pois não necessita da técnica de completar quadrados.

I) Seja a equação:
        ax² + bx + c = 0 , com ( a, b, c 2 ℜ e a ≠ 0 ):

II) Substituindo x = u + v na eq.:
       a(u + v)² + b(u + v) + c = 0

III) Expandindo:
        a(u² + 2uv + v² ) + bu + bv + c = 0
        au² + 2auv + av² + bu + bv + c = 0

IV) Re-escrevendo a eq. em termos de v :
       av² + v(2au + b) + au² + bu + c = 0

V) Igualando 2au + b = 0 e isolando u , u = -b/2a . Substituindo u :
                  H                       I
                          f           g           f        g2          f   g
                       ff
                        bf
                        ff
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                       2a              2a       2a
                      2
                  bff
                   ff
                    ff
                    f
         av 2 @       +c =0
                  4a

VI) O próximo passo é isolar a incógnita v :
                  2                                    2
                 bff
                  ff
                   ff
                   f                                  bfff4acf
                                                       fffffff
                                                        f@fff
                                                        ff fff
                                                         fffff
        av 2 =      @c                [   av 2 =
                 4a                                      4a
                                                    vwwww          wwwww
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                  2                                 u b 2 @ 4ac
               bfff4acf
                fffffff
                f@fff
                 ff fff
                  fffff                               fffffff
                                                       ffffff
                                                       ffffff
                                                        ffffff     fb f@ffff
                                                                     f f 4ac
                                                                   fffffffff
                                                                    ffffffff
                                                                    ffffffff
          v2 =          [                     v   =Ft           =F
                  4a 2                                          4a 2           2a

VII) Mas x = u + v e u = -b/2a . Substituindo u e v :
        x =u +v
                          wwwww
                          wwwww
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             bf fbfffffff
             ff    f f 4ac
             ff fffffffff
              ff ffffffff
                  f f@ffff
        x =@ F
            2a       2a

VIII) Que é finalmenteww
                 wwwww
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                       a fórmula para as raízes da eq. de segundo grau:
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                  2a




Fontes de pesquisa e mais detalhes sobre os métodos propostos:

Carl B. Boyer, História da Matemática, Editora Edgard Blücher (1974).

E. T. Bell, The development of Mathematics, Mc Graw-Hill Book Co. (1945).
Howard Eves, An Introduction to the history of Mathematics. Holt, Rinehart and Winston.
Curso de Matemática, Algacyr Munhoz Maeder, Editora Melhoramentos.

Mat equacoes do 2 grau 003

  • 1.
    GUIDG.COM – PG.1 6/8/2010 – MAT – Matemática. Obs.: Não utilize esta pesquisa como fonte única de estudos. Correções e adaptações serão feitas regularmente. [] Métodos para resolução da equação de segundo grau “De onde veio a fórmula de Bhaskara?” É importante lembrar que por hora não estamos interessados na história e sim no método. Eis a seguinte pergunta com a qual os matemáticos se depararam: Para que valores de x , a equação ax² + bx + c = 0 ? Ou seja para que valores de x tornamos a equação verdadeira? O Matemático Al-Khowarizmi (Séc. IX) já havia resolvido algumas equações quadráticas, mas suas justificativas eram geométricas. Foi somente mais tarde com o método atribuído a Bhaskara (Séc. XII), que consiste de uma solução através de manipulações algébricas, completar o quadrado e isolar a incógnita. Faremos isso passo à passo numa versão moderna e simplificada, veja a demonstração: I) Seja a equação: ax² + bx + c = 0 , com ( a, b, c 2 ℜ e a ≠ 0 ): II) Subtraindo c nos dois lados da eq. , e multiplicando a eq. por 4a: ax² + bx = - c 4a²x² + 4abx = - 4ac III) Adicionando b² na eq.: 4a²x² + 4abx + b² = b² - 4ac IV) Chega-se no lado esquerdo da eq. há um trinômio quadrado perfeito: 4a²x² + 4abx + b² = (2ax + b) . (2ax + b) = (2ax + b)² V) Re-escrevendo a eq.: (2ax + b)² = b² - 4ac VI) Sabe-se então quewwww dois números tais que elevados ao quadrado são iguais à b² - 4ac: existem wwwww wwwww wwwww wwww www w ww ww w www 2ax + b = F q b @ 4ac 2 VII) Subtraindo b nawwww dividindo todos os membros da eq. por 2a: eq. , e ww www wwwww wwwww wwww wwww www w ww ww 2ax = @ b F q b @ 4ac 2 wwwww wwwww wwwww wwwww wwwww wwwww wwwww bf qffff4acff 2 ff fb ff fff f ff f ff@fff f ff ff ff fff f ff fffff x =@ F 2a 2a VIII) Que é fórmulawwww raízes da eq. de segundo grau, os valores de x que tornam a eq. verdadeira. para as wwwww wwwww wwwww wwwww wwwww wwwww w b F q f @ 4ac 2 ffffffb fffffff @fffffffffffff ffffffffffffff fffffffffffff x= 2a Obs.: Chamando b² - 4ac = ∆ , dizemos que ∆ é o discriminante da equação de segundo grau, pois (2ax + b)² ≥ 0 , portando a solução da equação de segundo grau no conjunto dos números Reais depende do sinal de ∆ , do contrário estaremos lidando com números imaginários, que pertencem por definição ao conjunto dos números Complexos.
  • 2.
    GUIDG.COM – PG.2 A segunda proposição é um método mais recente, proposto pelo matemático francês “François Viète” (1540-1603). Neste caso fazemos apenas algumas substituições e manipulações algébricas, é um pouco mais simples, pois não necessita da técnica de completar quadrados. I) Seja a equação: ax² + bx + c = 0 , com ( a, b, c 2 ℜ e a ≠ 0 ): II) Substituindo x = u + v na eq.: a(u + v)² + b(u + v) + c = 0 III) Expandindo: a(u² + 2uv + v² ) + bu + bv + c = 0 au² + 2auv + av² + bu + bv + c = 0 IV) Re-escrevendo a eq. em termos de v : av² + v(2au + b) + au² + bu + c = 0 V) Igualando 2au + b = 0 e isolando u , u = -b/2a . Substituindo u : H I f g f g2 f g ff bf ff ff bf ff ff ff ff bf ff ff av 2 + vJ2a @ + b K+ a @ +b @ +c =0 2a 2a 2a 2 bff ff ff f av 2 @ +c =0 4a VI) O próximo passo é isolar a incógnita v : 2 2 bff ff ff f bfff4acf fffffff f@fff ff fff fffff av 2 = @c [ av 2 = 4a 4a vwwww wwwww wwwww wwwww wwww wwww wwww wwww wwww uwwww wwwww wwwww wwwww wwwww wwwww wwww q 2 2 u b 2 @ 4ac bfff4acf fffffff f@fff ff fff fffff fffffff ffffff ffffff ffffff fb f@ffff f f 4ac fffffffff ffffffff ffffffff v2 = [ v =Ft =F 4a 2 4a 2 2a VII) Mas x = u + v e u = -b/2a . Substituindo u e v : x =u +v wwwww wwwww wwwww wwww wwww wwww wwww wwww q 2 bf fbfffffff ff f f 4ac ff fffffffff ff ffffffff f f@ffff x =@ F 2a 2a VIII) Que é finalmenteww wwwww wwwww wwwww wwwww wwwww a fórmula para as raízes da eq. de segundo grau: wwwww www q 2 @ffFffffff4acf ffffffb f@ffff fb fffffff ffff fffffffff ffff f f f ffff x= 2a Fontes de pesquisa e mais detalhes sobre os métodos propostos: Carl B. Boyer, História da Matemática, Editora Edgard Blücher (1974). E. T. Bell, The development of Mathematics, Mc Graw-Hill Book Co. (1945). Howard Eves, An Introduction to the history of Mathematics. Holt, Rinehart and Winston. Curso de Matemática, Algacyr Munhoz Maeder, Editora Melhoramentos.