EXERCÍCIOS SOBRE EQUAÇÕES BIQUADRADAS

Ensino Médio Reforço Escolar Teoria dos Números Álgebra

Soma e produto é um método prático para encontrar as raízes de equações do 2º grau do tipo x2 - Sx + P e é indicado quando as raízes são números inteiros. Onde S é a soma e P o produto.

Baseia-se nas seguintes relações entre as raízes:

começar estilo tamanho matemático 22px reto x com 1 subscrito mais reto x com 2 subscrito igual a menos reto b sobre reto a reto x com 1 subscrito espaço. espaço reto x com 2 subscrito espaço igual a reto c sobre reto a fim do estilo

Sendo,

x1 e x2: raízes da equação do 2º grau
a, b e c: coeficientes da equação do 2º grau

Desta forma, podemos encontrar as raízes da equação ax2 + bx + c = 0, se encontrarmos dois números que satisfaçam simultaneamente as relações indicadas acima.

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Se não for possível encontrar números inteiros que satisfaçam as duas relações ao mesmo tempo, devemos utilizar outro método de resolução.

Como encontrar esses números?

Para encontrar a solução devemos começar buscando dois números cujo produto seja igual ac sobre a. Depois verificamos se esses números também satisfazem o valor da soma.

Como nem sempre as raízes de uma equação do 2º grau são positivas, devemos aplicar as regras de sinais da soma e da multiplicação para identificarmos quais sinais devemos atribuir as raízes.

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Para tal, teremos as seguintes situações:

  • P > 0 e S > 0 ⇒ As duas raízes são positivas.
  • P > 0 e S < 0 ⇒ As duas raízes são negativas.
  • P < 0 e S > 0 ⇒ As raízes possuem sinais diferentes e a de maior valor absoluto é positiva.
  • P < 0 e S < 0 ⇒ As raízes possuem sinais diferentes e a de maior valor absoluto é negativa.

Exemplos

a) Encontre as raízes da equação x2 - 7x + 12 = 0

Os coeficientes são:
a = 1
b = -7
c = 12

P espaço igual a espaço c sobre a espaço igual a espaço 12 sobre 1 igual a 12 S espaço igual a menos b sobre a igual a numerador menos parêntese esquerdo menos 7 parêntese direito sobre denominador 1 fim da fração igual a mais 7

Assim, temos que encontrar dois números cujo produto é igual a 12.
Sabemos que:

  • 1 . 12 = 12
  • 2 . 6 = 12
  • 3 . 4 = 12

Agora, precisamos verificar os dois números cuja soma é igual a 7.
Assim, identificamos que as raízes são 3 e 4, pois 3 + 4 = 7

b) Encontre as raízes da equação x2 + 11x + 24

Os coeficientes são:
a = 1
b = 11
c = 24

P espaço igual a espaço c sobre a espaço igual a espaço 24 sobre 1 espaço igual a espaço 24 S espaço igual a espaço menos b sobre a espaço igual a espaço numerador menos 11 sobre denominador 1 fim da fração espaço igual a menos 11

Procurando o produto igual a 24, temos:

  • 1 . 24 = 24
  • 2 . 12 = 24
  • 3 . 8 = 24
  • 4 . 6 = 24

Como o sinal do produto é positivo e o da soma é negativo (- 11), as raízes apresentam sinais iguais e negativos. Sendo assim, as raízes são - 3 e - 8, pois - 3 + (- 8) = - 11.

c) Quais são as raízes da equação 3x2 - 21x - 24 = 0?

Os coeficientes são:
a = 3
b = -21
c = -24

P espaço igual a espaço c sobre a espaço igual a numerador menos 24 sobre denominador 3 fim da fração igual a menos 8 S espaço igual a espaço menos b sobre a igual a numerador menos parêntese esquerdo menos 21 parêntese direito sobre denominador 3 fim da fração igual a 7

O produto poderá ser:

  • 1 . 8 = 8
  • 2 . 4 = 8

Sendo o sinal do produto negativo e da soma positivo (+7), concluímos que as raízes possuem sinais diferentes e que o maior valor possui sinal positivo.

Assim, as raízes procuradas são 8 e (- 1), pois 8 - 1 = 7

d) Encontre as raízes da equação x2 + 3x + 5

Os coeficientes são:
a = 1
b = 3
c = 5

P igual a c sobre a espaço igual a espaço 5 sobre 1 espaço igual a espaço 5 S espaço igual a espaço menos b sobre a igual a numerador menos 3 sobre denominador 1 fim da fração igual a menos 3

O único produto possível é 5.1, contudo 5 + 1 ≠ - 3. Desta forma, não é possível encontrar as raízes por esse método.

Calculando o discriminante da equação descobrimos que ∆ = - 11, ou seja, essa equação não possui raízes reais (∆<0).

Exercícios Resolvidos

Exercício 1

O valor do produto das raízes da equação 4x2 + 8x - 12 = 0 é:

a) - 12
b) 8
c) 2
d) - 3
e) não existe

Resposta correta: d) - 3

Resolução

Passo 1: determinar as raízes x1 e x2 da equação.
Os coeficientes são:
a = 4
b = 8
c = -12

Pelo método soma e produto, temos:
P espaço igual a espaço c sobre a espaço igual a espaço numerador menos 12 sobre denominador 4 fim da fração igual a menos 3

Como o produto é negativo, as raízes devem ter sinais contrários. As possibilidades são:
3 . (-1) ou -3 . 1

S igual a menos b sobre a espaço igual a 8 sobre 4 igual a menos 2

Como a soma é negativa, a raiz com maior valor absoluto deve ser a negativa.

Dessa forma, temos que as raízes são -3 e 1 pois, -3 + 1 = -2.

Passo 2: multiplicar as raízes.
menos 3 espaço. espaço 1 espaço igual a espaço menos 3

Portanto, a resposta é a opção b, -3.

Exercício 2

A equação x2 - x - 30 = 0 apresenta duas raízes iguais a:

a) - 6 e - 5
b) - 1 e - 30
c) 6 e - 5
d) 30 e 1
e) - 6 e 5

Resposta correta: c) 6 e - 5.

Resolução

Passo 1: determinar as raízes x1 e x2 da equação.
Os coeficientes são:
a = 1
b = -1
c = -30

Pelo método soma e produto das raízes, temos:

P espaço igual a espaço c sobre a espaço igual a espaço numerador menos 30 sobre denominador 1 fim da fração igual a menos 30

Como o produto é negativo as raízes devem ter sinais diferentes.

Possibilidades:
1 . 30
2 . 15
3 . 10
5 . 6

S espaço igual a espaço menos b sobre a espaço igual a espaço menos numerador menos 1 sobre denominador 1 fim da fração igual a menos parêntese esquerdo menos 1 parêntese direito igual a mais 1

Como a soma é positiva, a raiz com maior valor absoluto deve ser positiva.

Das possibilidades determinadas no produto, apenas 5 e 6 satisfazem esta condição, sendo:

6 - 5 = 1

Portanto, as raízes são -5 e 6.

3) Se 1 e 5 são as raízes da equação x2 + px + q = 0, então o valor de p + q é :

a) - 2
b) - 1
c) 0
d) 1
e) 2

Resposta correta: b) -1.

Resolução

Os coeficientes são:
a = 1
b = p
c = q

As raízes são 1 e 5.

Passo 1: determinar p e q

Usando as relações do método soma e produto temos:

Do produto:

x com 1 subscrito espaço. espaço x com 2 subscrito espaço igual a espaço c sobre a 1 espaço. espaço 5 espaço igual a espaço q sobre 1 5 espaço igual a espaço q

Da soma:

x com 1 subscrito mais espaço x com 2 subscrito igual a menos b sobre a 1 espaço mais espaço 5 espaço igual a espaço menos espaço p sobre 1 6 espaço igual a espaço menos p espaço 6 espaço. espaço parêntese esquerdo menos 1 parêntese direito igual a espaço menos p espaço. espaço parêntese esquerdo menos 1 parêntese direito menos 6 espaço igual a espaço p

Passo 2: somar p + q

p + q = -6 + 5 = -1

Portanto, a resposta é a opção b) -1

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