4.º año · algebra · Unidad 65 de 89

Ecuación cuadrática completa y discriminante

Completar cuadrados y la fórmula general resuelven toda cuadrática; el discriminante anticipa la cantidad de raíces reales y los cortes de la parábola.

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En esta unidad

  1. Clase desarrollada
  2. Guía conceptual
  3. 26 ejercicios completos

Qué vas a construir

Completar cuadrados y la fórmula general resuelven toda cuadrática; el discriminante anticipa la cantidad de raíces reales y los cortes de la parábola.

Ya podés deducir y aplicar fórmula y comprobar el resultado

Clase desarrollada

De dónde viene

Una noche necesitás describir cómo cambia una cantidad cuando otra toma valores distintos. No hay una clase disponible y la decisión no puede esperar hasta el día siguiente.. Este recorrido aparece porque el problema exige mirar variables, igualdades y relaciones de cambio. La situación obliga a deducir y aplicar fórmula. También exige explicar por qué una respuesta es aceptable y otra no. La idea nace de esa necesidad concreta, no de una lista de símbolos aislados. Podés reconstruirla con datos pequeños y después volver al caso que tenés delante.

Qué conviene tener disponible

La idea

el discriminante anticipa la cantidad de raíces reales y los cortes de la parábola. Completar cuadrados y la fórmula general resuelven toda cuadrática: el discriminante anticipa la cantidad de raíces reales y los cortes de la parábola. Primero identificá qué se conoce y qué se quiere averiguar. Después localizá la condición que relaciona esos datos. Una operación aislada no alcanza si no conserva esa condición. Escribí la relación entre las cantidades y distinguí dato, variable y condición. El primer objetivo es deducir y aplicar fórmula. El segundo es anticipar cantidad de soluciones. Ambos se conectan cuando explicás por qué cada paso sigue del anterior. Una representación muestra relaciones que una fórmula puede esconder. Otra representación permite controlar si la primera lectura fue correcta. Si las dos producen conclusiones incompatibles, revisá la traducción entre ellas. La respuesta final debe conservar unidades, dominio, escala o condiciones, según el problema. Por eso conviene anticipar signo, tamaño y forma del resultado. Sustituí el resultado en la relación original y contrastalo con una tabla de valores. Ese control no repite la cuenta y puede descubrir un paso inválido. La unidad se apoya en Cuadráticas incompletas y factorización con sentido: pero ahora esa idea cumple una función nueva. Al final, deberías poder interpretar raíces en contexto con un caso que no copie el ejemplo.

Representaciones

tabla

Representá Ecuación cuadrática completa y discriminante con tabla. Marcá qué dato permanece y cuál cambia. Vinculá cada marca con deducir y aplicar fórmula. Después señalá dónde se vería una respuesta imposible.

esquema de partes

Usá ahora esquema de partes para la misma relación. Partí de x²+4x−5=0. Compará la conclusión con la primera representación y explicá por qué ambas conservan Completar cuadrados y la fórmula general resuelven toda cuadrática: el discriminante anticipa la cantidad de raíces reales y….

Ejemplo resuelto

Identificar a=2,b=−3,c=−2 y calcular Δ=25. Aplicar x=(3±5)/4. Obtener x=2 y x=−1/2: sustituir ambas. No miro sólo el número final. Reviso la relación, la unidad y el sentido de cada transformación. Si me equivocara en el paso clave, la segunda representación dejaría de coincidir. Entonces volvería al primer desacuerdo y repararía ese paso, no toda la resolución.

Error frecuente y reparación

Error: Se escribió x²−4=0 al resolver ¿Cuál ecuación tiene exactamente una solución real.

Por qué tienta: Considera sólo la raíz positiva de 4 y omite x=−2.

Cómo repararlo: Factorizá como diferencia de cuadrados y contá las raíces reales distintas.

Comprobaciones

Comprobación 1

¿Podrías explicarle a alguien por qué Completar cuadrados y la fórmula general resuelven toda cuadrática: el discriminante anticipa la cantidad de raíces reales y los cortes de la….

Respuesta para cotejar

Sí, si vinculás deducir y aplicar fórmula con una propiedad y una representación que permita controlarla.

Comprobación 2

¿Qué dato o condición haría dejar de valer el procedimiento usado en Ecuación cuadrática completa y discriminante.

Respuesta para cotejar

Dejaría de valer cuando no se cumpla la condición central, cambie el dominio o la representación contradiga el resultado.

Guía conceptual

Idea central

Ecuación cuadrática completa y discriminante trabaja este objeto matemático. Completar cuadrados y la fórmula general resuelven toda cuadrática. el discriminante anticipa la cantidad de raíces reales y los cortes de la parábola.

Qué hace falta antes

Dos representaciones

tabla

Representá Ecuación cuadrática completa y discriminante con tabla. Marcá qué dato permanece y cuál cambia. Vinculá cada marca con deducir y aplicar fórmula. Después señalá dónde se vería una respuesta imposible. Usala para reconocer qué cambia, qué permanece y dónde controlar la respuesta.

esquema de partes

Usá ahora esquema de partes para la misma relación. Partí de x²+4x−5=0. Compará la conclusión con la primera representación y explicá por qué ambas conservan Completar cuadrados y la fórmula general resuelven toda cuadrática. el discriminante anticipa la… Usala para reconocer qué cambia, qué permanece y dónde controlar la respuesta.

Error típico

Error típico. responder x²−4=0. Se reconoce porque Elige x²−4=0 como ecuación de una sola solución. Reparación. Factorizá como diferencia de cuadrados y contá las raíces reales distintas.

Comprobación rápida

¿Qué idea es central para anticipar cuántas soluciones reales tiene una cuadrática. Resolvelo y nombrá el control usado.

Respuesta para cotejar

discriminante Control. Sustituí el resultado en la relación original y contrastalo con una tabla de valores.

26 ejercicios

Resolvé primero; abrí la pista o la respuesta sólo cuando la necesites.

Antes de empezar · Ejercicio 1 de 26 · reason

Ejercicio 1

Consigna

Explicá con un ejemplo qué significa «completar cuadrados» y distinguílo de «fórmula general».

Necesito una pista

Resolvé una cuadrática sencilla de dos maneras: transformala en un cuadrado perfecto y luego compará con la sustitución directa en la fórmula general.

Respuesta y fundamento

Respuesta: En x²+6x+5=0, completar cuadrados da (x+3)²=4; la fórmula general aplica directamente a a=1,b=6,c=5. Son métodos distintos que producen x=−1 y x=−5.

En x²+6x+5=0, completar cuadrados da (x+3)²=4; la fórmula general aplica directamente a a=1,b=6,c=5. Son métodos distintos que producen x=−1 y x=−5.

Antes de empezar · Ejercicio 2 de 26 · choice

Ejercicio 2

Consigna

¿Qué idea es central para anticipar cuántas soluciones reales tiene una cuadrática?

Necesito una pista

Buscá una expresión construida con a, b y c cuyo signo determine si hay cero, una o dos soluciones reales.

Respuesta y fundamento

Respuesta: discriminante

discriminante. La conclusión se obtiene al aplicar forma cuadrática, discriminante y verificación y conservar las condiciones del enunciado.

Antes de empezar · Ejercicio 3 de 26 · reason

Ejercicio 3

Consigna

Decidí y justificá: «Toda ecuación cuadrática tiene dos raíces reales distintas».

Necesito una pista

Compará ejemplos con discriminante positivo, cero y negativo; vinculá cada signo con la cantidad de raíces reales.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Δ=b²−4ac determina dos, una o ninguna raíz real según sea positivo, cero o negativo.

Δ=b²−4ac determina dos, una o ninguna raíz real según sea positivo, cero o negativo. El control decisivo es volver a los datos de esta actividad; una respuesta equivalente debe respetar forma cuadrática, discriminante y verificación.

Construir la idea · Ejercicio 4 de 26 · reason

Ejercicio 4

Consigna

Antes de mover el recurso, compará los estados «Dos raíces» y «Raíz doble». Predecí qué cambia y qué conserva el estado «Sin raíces reales», y luego contrastá con las salidas.

Necesito una pista

Escribí una predicción usando una de estas relaciones: El signo positivo del discriminante anticipa dos soluciones.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Las salidas son Δ=25 → dos cortes reales; Δ=0 → vértice sobre el eje x; Δ=−8 → ningún corte. Se conservan estas relaciones: El signo positivo del discriminante anticipa dos soluciones. La raíz tiene multiplicidad dos y la gráfica toca. La fórmula conduce a raíz de un negativo fuera de R.

El recurso no ilustra solamente: los tres estados verifican relaciones diferentes y permiten contrastar la predicción. La raíz tiene multiplicidad dos y la gráfica toca.

Práctica graduada · Ejercicio 5 de 26 · choice

Ejercicio 5

Consigna

Resolvé x²+4x−5=0.

Necesito una pista

Para la situación, anotá primero los datos y usá forma cuadrática, discriminante y verificación; anticipá el signo o tamaño antes de cerrar.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Δ=36; x=(−4±6)/2, por lo que x=1 o x=−5.

Δ=36; x=(−4±6)/2, por lo que x=1 o x=−5. El control decisivo es volver a los datos de esta actividad; una respuesta equivalente debe respetar forma cuadrática, discriminante y verificación.

Práctica graduada · Ejercicio 6 de 26 · numeric

Ejercicio 6

Consigna

Calculá Δ de 3x²+2x+5=0.

Necesito una pista

Representá la situación con forma cuadrática, discriminante y verificación. Revisá la condición que habilita cada transformación.

Respuesta y fundamento

Respuesta: -56

-56. La relación usada coordina los registros de esta tarea y se verifica con forma cuadrática, discriminante y verificación.

Práctica graduada · Ejercicio 7 de 26 · choice

Ejercicio 7

Consigna

Si Δ<0, ¿qué ocurre en R?

Necesito una pista

En la situación, separá lo conocido de lo buscado y elegí una relación de forma cuadrática, discriminante y verificación que conecte ambos.

Respuesta y fundamento

Respuesta: no hay raíces reales

no hay raíces reales. La conclusión se obtiene al aplicar forma cuadrática, discriminante y verificación y conservar las condiciones del enunciado.

Práctica graduada · Ejercicio 8 de 26 · choice

Ejercicio 8

Consigna

Resolvé x²−6x+2=0 completando cuadrados.

Necesito una pista

Sumá el cuadrado de la mitad de −6 a ambos miembros.

Respuesta y fundamento

Respuesta: x²−6x+9=7, entonces (x−3)²=7 y x=3±√7.

Completar cuadrados conserva la igualdad y muestra las dos raíces mediante ±.

Práctica graduada · Ejercicio 9 de 26 · choice

Ejercicio 9

Consigna

Sin resolver, ¿cuántas raíces reales tiene 2x²+3x+5=0?

Necesito una pista

Ubicá primero Sin resolver, ¿cuántas raíces reales tiene 2x²+3x+5=0. Para trabajar Resolver cuadráticas conservando equivalencia, escribí la relación entre las cantidades y distinguí dato, variable y condición. Recién después elegí una operación.

Respuesta y fundamento

Respuesta: ninguna

La respuesta correcta es ninguna. Δ=9−40=−31<0. la parábola no corta el eje x.

Práctica graduada · Ejercicio 10 de 26 · numeric

Ejercicio 10

Consigna

Para x²+kx+9=0 con raíz doble, escribí el valor positivo de k.

Necesito una pista

Leé de nuevo la parte Para x²+kx+9=0 con raíz doble, escribí el valor positivo de k. Para trabajar Interpretar el discriminante, escribí la relación entre las cantidades y distinguí dato, variable y condición. Antes de responder, anticipá qué resultado sería imposible.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 6

La respuesta correcta es 6. k²=36 da k=±6. el valor positivo pedido es 6.

Práctica graduada · Ejercicio 11 de 26 · choice

Ejercicio 11

Consigna

¿Qué vínculo entre Δ y la parábola es correcto?

Necesito una pista

Relacioná raíces reales con intersecciones y multiplicidad.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Δ=0: la parábola es tangente al eje x

Una única raíz doble corresponde a un solo punto de contacto con el eje x.

Práctica graduada · Ejercicio 12 de 26 · reason

Ejercicio 12

Consigna

La altura h(t)=−5t²+20t+1 modela un objeto. Interpretá por qué una raíz negativa debe descartarse al buscar cuándo toca el suelo.

Necesito una pista

Marcá qué cambia en La altura h(t)=−5t²+20t+1 modela un objeto. Interpretá por qué una raíz negativa…. Para trabajar Interpretar soluciones cuadráticas, escribí la relación entre las cantidades y distinguí dato, variable y condición. Compará tu decisión con una representación equivalente.

Respuesta y fundamento

Respuesta: La ecuación h(t)=0 puede tener dos raíces algebraicas, pero el modelo comienza en t=0; una raíz negativa representa un tiempo anterior al lanzamiento y queda fuera del dominio contextual.

Una respuesta suficiente debe sostener Interpretar soluciones cuadráticas con datos y una propiedad explícita. Interpretar raíces exige comprobar dominio, unidades y sentido físico.

Transferir · Ejercicio 13 de 26 · reason

Ejercicio 13

Consigna

El área de un rectángulo de lados x y x+4 es 96. Hallá dimensiones positivas.

Necesito una pista

Para la situación, anotá primero los datos y usá forma cuadrática, discriminante y verificación; anticipá el signo o tamaño antes de cerrar.

Respuesta y fundamento

Respuesta: x²+4x−96=0; x=8 o −12; dimensiones 8 y 12.

x²+4x−96=0; x=8 o −12; dimensiones 8 y 12. La relación usada coordina los registros de esta tarea y se verifica con forma cuadrática, discriminante y verificación.

Transferir · Ejercicio 14 de 26 · reason

Ejercicio 14

Consigna

Construí una cuadrática con vértice sobre el eje x y explicá el discriminante.

Necesito una pista

Representá la situación con forma cuadrática, discriminante y verificación. Revisá la condición que habilita cada transformación.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Por ejemplo (x−2)²=0; tiene raíz doble x=2 y Δ=0.

Por ejemplo (x−2)²=0; tiene raíz doble x=2 y Δ=0. La conclusión se obtiene al aplicar forma cuadrática, discriminante y verificación y conservar las condiciones del enunciado.

Transferir · Ejercicio 15 de 26 · choice

Ejercicio 15

Consigna

¿Cuál cuadrática tiene vértice sobre el eje x y raíz doble 3?

Necesito una pista

Para trabajar Interpretar el discriminante, escribí la relación entre las cantidades y distinguí dato, variable y condición. Antes de responder, anticipá qué resultado sería imposible.

Respuesta y fundamento

Respuesta: (x−3)²=0

La respuesta correcta es (x−3)²=0. (x−3)²=0 tiene Δ=0 y vértice (3,0).

Aprender del error · Ejercicio 16 de 26 · reason

Ejercicio 16

Consigna

Analizá: «Mia calcula Δ=b²−4ac y escribe (−3)² como −9.». Localizá el error, explicá la idea comprometida y reparalo.

Necesito una pista

Escribí (−3)² como producto con paréntesis antes de reemplazarlo en el discriminante.

Respuesta y fundamento

Respuesta: El cuadrado de −3 es 9; los paréntesis son necesarios.

El cuadrado de −3 es 9; los paréntesis son necesarios. La conclusión se obtiene al aplicar forma cuadrática, discriminante y verificación y conservar las condiciones del enunciado.

Aprender del error · Ejercicio 17 de 26 · reason

Ejercicio 17

Consigna

Analizá: «Juan conserva la raíz negativa de una longitud sin interpretarla.». Localizá el error, explicá la idea comprometida y reparalo.

Necesito una pista

Separá las raíces algebraicas del dominio físico: una longitud debe satisfacer además la restricción de positividad y conservar su unidad.

Respuesta y fundamento

Respuesta: La raíz algebraica puede ser válida en la ecuación, pero una longitud debe cumplir la restricción positiva.

La raíz algebraica puede ser válida en la ecuación, pero una longitud debe cumplir la restricción positiva. El control decisivo es volver a los datos de esta actividad; una respuesta equivalente debe respetar forma cuadrática, discriminante y verificación.

Aprender del error · Ejercicio 18 de 26 · reason

Ejercicio 18

Consigna

Analizá esta producción: «Olivia resolvió “¿Qué idea es central para anticipar cuántas soluciones reales tiene una cuadrática?” y escribió “completar cuadrados”». Localizá el error, explicá la idea comprometida y reparalo.

Necesito una pista

Compará la producción de Olivia con la condición de Interpretar el discriminante. Buscá el primer paso donde dejan de coincidir.

Respuesta y fundamento

Respuesta: El paso inválido aparece al La opción completar cuadrados conserva una palabra visible, pero no todas las condiciones de Interpretar el discriminante.. La corrección usa Interpretar el discriminante: discriminante.

Se elige una alternativa por asociación superficial y no por el criterio de Interpretar el discriminante. Resulta tentante porque conserva una parte visible. La reparación exige Rehacé el paso de Interpretar el discriminante en la consigna ¿Qué idea es central para anticipar cuántas soluciones reales… y escribí qué condición conservás.

Comprobar dominio · Ejercicio 19 de 26 · reason

Ejercicio 19

Consigna

Resolvé 3x²−2x−1=0 con fórmula general y verificá una raíz.

Necesito una pista

Para trabajar Resolver cuadráticas conservando equivalencia, escribí la relación entre las cantidades y distinguí dato, variable y condición. Recién después elegí una operación.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Δ=16; x=(2±4)/6, de modo que x=1 o x=−1/3. Por ejemplo, 3−2−1=0.

Una respuesta suficiente debe sostener Resolver cuadráticas conservando equivalencia con datos y una propiedad explícita. La sustitución confirma que la transformación algebraica no introdujo errores.

Comprobar dominio · Ejercicio 20 de 26 · choice

Ejercicio 20

Consigna

¿Cuál ecuación tiene exactamente una solución real?

Necesito una pista

Ubicá primero ¿Cuál ecuación tiene exactamente una solución real. Para trabajar Resolver cuadráticas conservando equivalencia, escribí la relación entre las cantidades y distinguí dato, variable y condición. Antes de responder, anticipá qué resultado sería imposible.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 4x²+4x+1=0

La respuesta correcta es 4x²+4x+1=0. 4x²+4x+1=(2x+1)² y su única raíz es −1/2.

Comprobar dominio · Ejercicio 21 de 26 · numeric

Ejercicio 21

Consigna

En x²−8x+c=0, hallá c para que la raíz doble sea 4.

Necesito una pista

Leé de nuevo la parte En x²−8x+c=0, hallá c para que la raíz doble sea 4. Para trabajar Interpretar el discriminante, escribí la relación entre las cantidades y distinguí dato, variable y condición. Dejá escrito un control distinto del procedimiento principal.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 16

La respuesta correcta es 16. (x−4)²=x²−8x+16. por eso c=16.

Comprobar dominio · Ejercicio 22 de 26 · reason

Ejercicio 22

Consigna

Una parcela rectangular tiene perímetro 34 m y área 60 m². Hallá sus lados.

Necesito una pista

Representá el dato central de Una parcela rectangular tiene perímetro 34 m y área 60 m². Hallá…. Para trabajar Interpretar soluciones cuadráticas, escribí la relación entre las cantidades y distinguí dato, variable y condición. Compará tu decisión con una representación equivalente.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Si los lados son x y 17−x, x(17−x)=60; x²−17x+60=0=(x−5)(x−12), así que mide 5 m por 12 m.

Una respuesta suficiente debe sostener Interpretar soluciones cuadráticas con datos y una propiedad explícita. Ambas raíces son positivas y representan los mismos dos lados intercambiados.

Comprobar dominio · Ejercicio 23 de 26 · choice

Ejercicio 23

Consigna

Si una cuadrática tiene a<0 y Δ<0, ¿qué puede afirmarse?

Necesito una pista

Sin raíces no hay cortes; el signo de a indica apertura.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Su gráfica queda completamente debajo del eje x

Abre hacia abajo y nunca vale cero; por continuidad, todos sus valores son negativos.

Recuperar o profundizar · Ejercicio 24 de 26 · choice

Ejercicio 24

Consigna

Mia tomó (−3)²=−9 al calcular Δ. ¿Qué reparación conserva el cuadrado?

Necesito una pista

Identificá la propiedad que se quebró y elegí la intervención que permite comprobarla con un caso mínimo.

Respuesta y fundamento

Respuesta: El cuadrado de −3 es 9; los paréntesis son necesarios.

El cuadrado de −3 es 9; los paréntesis son necesarios. La relación usada coordina los registros de esta tarea y se verifica con forma cuadrática, discriminante y verificación.

Recuperar o profundizar · Ejercicio 25 de 26 · choice

Ejercicio 25

Consigna

Resolvé x²+6x+1=0 completando cuadrados.

Necesito una pista

Representá la situación con forma cuadrática, discriminante y verificación. Revisá la condición que habilita cada transformación.

Respuesta y fundamento

Respuesta: (x+3)²=8; x=−3±2√2.

(x+3)²=8; x=−3±2√2. La conclusión se obtiene al aplicar forma cuadrática, discriminante y verificación y conservar las condiciones del enunciado.

Recuperar o profundizar · Ejercicio 26 de 26 · reason

Ejercicio 26

Consigna

Justificá la fórmula general completando cuadrados en ax²+bx+c=0, con a≠0.

Necesito una pista

Representá el dato central de Justificá la fórmula general completando cuadrados en ax²+bx+c=0, con a≠0. Para trabajar Resolver cuadráticas conservando equivalencia, escribí la relación entre las cantidades y distinguí dato, variable y condición. Recién después elegí una operación.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Dividir por a, trasladar c/a y completar (x+b/2a)² produce (b²−4ac)/(4a²). Al extraer raíces se obtiene x=(−b±√(b²−4ac))/(2a).

Una respuesta suficiente debe sostener Resolver cuadráticas conservando equivalencia con datos y una propiedad explícita. Dividir por a, trasladar c/a y completar (x+b/2a)² produce (b²−4ac)/(4a²). Al extraer raíces se obtiene x=(−b±√(b²−4ac))/(2a). Se aceptan formulaciones equivalentes con las mismas condiciones y un control válido.