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jueves, 29 de diciembre de 2011

Solución a la ecuación de segundo grado


La siguiente expresión es una ecuación de 2do grado, siempre y cuando el coeficiente a≠0.





La mayoría de las personas utilizamos la famosa resolvente de la ecuación de 2do grado, es decir:






para obtener así las raíces o también llamadas soluciones. Pero muchos aceptamos esta resolvente como un dogma y pocos nos preocupamos por investigar de donde sale esa expresión que garantiza la solución a la ecuación de segundo grado. Para los curiosos y los que no lo son voy a resolverles y explicarle los pasos para llegar a la resolvente de segundo grado.





1) Vamos aplicar la técnica de completación de cuadrados, es necesario saberla de lo contrario se te hará un poco difícil entender los pasos siguientes, para comprenderla puedes visitar mi blog en el siguiente enlace: http://linaresgsj.blogspot.com/2011/02/completacion-de-cuadrados.html

2)




como sabemos que a≠0, podemos pasarlo al segundo miembro dividiendo y se anulara, la expresión queda de la siguiente manera:





3) Si aplicamos la técnica de completación de cuadrados, debemos darnos cuenta que debemos proceder de la siguiente manera:

a) Se selecciona el valor absoluto del término central, es decir, aunque este término sea negativo siempre lo tomaras positivo.
b) Divides este término por 2 y a esa expresión la elevas al cuadrado.

En nuestro caso sería:





c) Suma y resta este nuevo término a la expresión dada.
4) Después de aplicar estos pasos anteriores debes obtener la siguiente expresión





d) A los tres primeros términos se le completa cuadrado, a los dos últimos se le realizan operaciones.

5) Si realizamos el paso d) debe quedar:







6) Transponiendo términos al segundo miembro queda:






7) Resolviendo el segundo miembro por la técnica de mínimo común denominador se obtiene:





8) Extrayendo raíz cuadrada a ambos miembros queda:






9) Simplificando la raíz y aplicando propiedades de radicacion, es decir:







10) La raiz cuadrada de la siguiente expresion es









11) Transponiendo términos al primer miembro, queda:






12) Finalmente, aplicamos la suma de fracciones con igual denominador y recordamos que la raiz cuadrada arroja dos posibles resultados, uno positivo y otro negativo, en conclusión aquí les muestro la resolvente de la ecuación de 2do grado.






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domingo, 20 de febrero de 2011

Completación de cuadrados.

En esta oportunidad vamos a explicar la técnica de completación de cuadrados, técnica útil en varias áreas de las matemáticas, (resolución de ecuaciones de 2do grado, cálculo integral, transformadas de laplace, etc.).
Para comprender mejor este método, nos enfocaremos primero en las ecuaciones del tipo


Aunque esta técnica no se limita a este tipo de expresiones. Los siguientes pasos van a estar enfocados en expresiones cuadráticas de la forma x^2 + bx + c = 0, o sea, cuando el coeficiente a = 1. En los ejemplos posteriores a estos pasos se mostrará como trabajar cuando a≠1. Es sencillo, así que no te preocupes.

Pasos para realizar la completación de cuadrados.
  • Se selecciona el valor absoluto del término b, es decir, aunque este término sea negativo siempre lo tomaras positivo.
  • Divides este término por 2 y a esa expresión la elevas al cuadrado. Ejemplo (b/2)^2.
  • Suma y resta este nuevo término a la expresión dada.
  • El primer término agregado se simplifica, osea, se simplifica la fracción que está dentro del paréntesis siempre y cuando esto sea posible, el segundo término se desarrolla.
  • A los tres primeros términos se le completa cuadrado, a los dos últimos se le realizan operaciones.
  • Para completar cuadrados se procede como sigue; se le calcula la raíz cuadrada al primer término, luego coloca el signo del término b, seguido de la raíz cuadrada del tercer término, que justamente va ser la expresión simplificada dentro del paréntesis. Toda esta expresión que calculaste se eleva al cuadrado.
  • Ambas expresiones, la resultante de los tres primeros términos y la de los dos últimos será tu completación de cuadrados.

ejemplo 1, si a=1se procede de la siguiente manera:











Ejemplo 2, si a≠1.





En este caso es necesario extraer el coeficiente del término cuadrático, aunque este no sea factor común de la expresión.











Ejemplo 3, si a≠1.








En esta última expresión debemos advertir que la fracción no se puede simplificar como en los casos anteriores, a demás, recuerde que dividir por dos es igual a multiplicar por 1/2.
Entonces (8/3)*(1/2) = 4/3







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