Equação do 2° grau
No post anterior, foi mostrado a técnica usada por Bhãskara para resolução de equações do 2° grau. Muito matemáticos entre os século XV a XVII, desenvolveram formas distintas para equações do 2° grau. Um deles foi François Viète (1540-1603).
Proposta de François Viète
François Viète inspirado em Bhãskara, usou o método do lenço partilhado, que vamos demonstrar no próximo tópico.
| François Viète |
|---|
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Trecho de alguns dos tópicos estudados por François Viète.
| Ano | Autor | Artigo | Notação |
|---|---|---|---|
| 1593 | Francis Vieta |
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$$1x^3 + 30x^2+44x = 1560$$ |
Demonstração do método dos tempos modernos
Aqui, vamos usar recursos como produto notável e área de quadrados. Seja a seguinte equação do 2° grau.
$$ax^2 + bx+ c =0$$O primeiro passo é isolar $x^2$, para isto vamos usar a balança.
Agora, vamos somar $\dfrac{b^2}{4a^2}$ dos dois lados conforme figura geométrica, que é o resultado da multiplicação da tabela cruzada a seguir.
O pessoal chama de $\Delta = \sqrt{b^2 - 4ac }$. Com isso, obtemos:
Portanto, temos que
Exemplo 1
A seguinte equação represetna a partilha de bens usada na época de Bhãskara.
Em termos atuais temos:
$$x^2+10x -39 = 0$$- $a=1$
- $b=10$
- $c=-39$
No post anterior calculamos com detalhes.
Vale lembrar que o exemplo é sobre partilha de bens. Neste caso o valor negativo não faz sentido para esta aplicação. Porém, em outros podemos usar a outra solução.
Propriedade
Teorema de Cardano-Viète: Seja a equação na forma $ax^2 + bx+ c =0$, com $a\neq 0,$ com raízes reais $x_1$ e $x_2$. Então temos
$$\text{Soma} = S = x_1+x_2 = \dfrac{-b}{a}$$$$\text{Produto} = P = x_1 ~.~ x_2 = \dfrac{c}{a}$$
Demonstração:
Sejam as raízes da equação:
A soma das raízes é dada por:
O produto das raízes é dada por:
$\square$
Exemplo 2
Qual a soma e o produto das raízes da equação
$$2x^{2}-3x-6=0$$sem a necessidade das raízes da equação.
Solução:
$$S=x_{1}+x_{2}={\frac {-b}{a}}={\frac {-(-3)}{2}}={\frac {3}{2}}$$$$P=x_{1}~.~x_{2}={\frac {c}{a}}={\frac {-6}{2}}=-3$$
Análise do discriminante
Definição (Discriminante): O termo $\Delta=b^{2}-4ac$ é chamado de discriminante.
Seja a equação na forma $ax^2 + bx+ c =0$, com $a\neq 0,$
Resultados:
- $\Delta >0$ existem duas raízes reais e distintas;
- $\Delta =0$ existem duas raízes reais e iguais;
- $\Delta <0$ não existem raízes reais.
Exemplo 3
Qual o valor de $m$ para que a equação
$$2x^{2}+x+m=0$$Para que ela tenha raízes reais e distintas.
Solução:
Neste caso,
$$\Delta =b^{2}-4ac>0$$então
Exemplo 4
Qual o valor de $m$ para que a equação
$$x^{2}+mx+4=0$$Para que ela tenha raízes reais e iguais.
Solução:
Neste caso,
$$\Delta =b^{2}-4ac=0$$então
Exemplo 5
Qual o valor de $m$ para que a equação
$$mx^{2}+2x+3=0$$Para que ela não tenha raízes reais.
Solução:
Neste caso,
$$\Delta =b^{2}-4ac=0$$então
Estes são os resultados para equações do segundo grau. Aguardem os próximos posts.