03
jan
10

Equação do Segundo Grau

No post Soma e Produto vimos um jeito de resolver o seguinte sistema:

\left\{ \begin{array}{l} a+b=20 \\ a.b=84 \end{array} \right.

agora gostaria de fazer diferente, na equação a+b=20 podemos isolar o b ficando: b=20-a e substituir na outra equação a.b=84 (para simplificar vamos supor a \geq b).

a.(20-a)=84

20a-a^2=84

a^2-20a+84=0

e o problema se torna uma equação do segundo grau.

A princípio poderiamos fazer a substituição contrária ficando com uma equacao idêntica só que em b. Podemos dizer que tanto a quanto b são raízes da equação:

x^2-20x+84=0

Note que o 20 era originalmente a soma e o 84 o produto. Se usarmos para “Soma” a letra S e para o “Produto” P temos:

\left\{ \begin{array}{l} a+b=S \\ a.b=P \end{array} \right. então x^2-Sx+P=0

Ou seja, se começamos com uma equação do segundo grau recolhecemos o termo da soma e do produto e usando a idéia do post “Soma e Produto” e resolvemos o problema.

Vamos agora colocar todos os passos juntos para chegar na fórmula de Bháscara.

No exemplo antigo fizemos a=10+k, b=10-k em geral a= metade soma +k e b= metade da soma -k.

a = \dfrac{S}{2}+k e b = \dfrac{S}{2}-k

e o k pode ser achado substituindo na equação do produto.

\left( \dfrac{S}{2}+k \right). \left( \dfrac{S}{2}-k \right)=P

\left( \dfrac{S}{2}\right)^2 -k^2 =P

\dfrac{S^2}{4} -k^2 =P

k^2=\dfrac{S^2}{4} -P

k=\sqrt{ \dfrac{S^2-4P}{4} }

k=\dfrac{ \sqrt{S^2 -4P}}{2}

então as raízes são:

a = \dfrac{S}{2}+\dfrac{ \sqrt{S^2 -4P}}{2} e b = \dfrac{S}{2}-\dfrac{ \sqrt{S^2 -4P}}{2}

ou:

x = \dfrac{S}{2}\pm \dfrac{ \sqrt{S^2 -4P}}{2}


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