Lecția 1 din 1 · Ecuații de gradul II

Ecuații de gradul al II-lea

O ecuație de gradul al II-lea are forma ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0, cu a≠0a \neq 0. O rezolvi aducând-o la un produs de factori egal cu 0: descompui membrul stâng folosind factorul comun, gruparea sau o formulă de calcul prescurtat, apoi pui fiecare factor egal cu 0.

~ 28 min de citit

Ce vei învăța

  • Recunoști o ecuație de gradul al II-lea și identifici coeficienții aa, bb, cc din forma standard.
  • Aduci la forma standard o ecuație reductibilă, cu termeni pe ambele părți sau cu paranteze.
  • Rezolvi ecuațiile incomplete ax2=0ax^2=0, ax2+bx=0ax^2+bx=0 și ax2+c=0ax^2+c=0.
  • Rezolvi o ecuație de gradul al II-lea prin descompunere în factori, folosind formule de calcul prescurtat sau factor comun și grupare.
  • Aplici proprietatea produsului nul și verifici soluțiile obținute.
  • Folosești ecuațiile de gradul al II-lea în rezolvarea unor probleme aplicative.

Recomandat înainte: Descompunerea în factori folosind formule de calcul prescurtat

Ideea de bază

Metoda de bază este proprietatea produsului nul: un produs este 0 doar dacă cel puțin unul dintre factori este 0. De aceea, orice rezolvare începe cu aducerea ecuației la forma ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0 și continuă cu descompunerea membrului stâng în factori:

x2−6x+9=0x^2-6x+9=0formă standard, a=1a=1, b=−6b=-6, c=9c=9
(x−3)2=0(x-3)^2=0pătrat perfect
x−3=0 ⇒ x=3x-3=0 \ \Rightarrow \ x=3

Ce este o ecuație de gradul al II-lea

O ecuație de gradul al II-lea cu necunoscuta x are forma standard:

ax2+bx+c=0,a≠0ax^2+bx+c=0, \quad a \neq 0

unde aa, bb, cc sunt numere reale, numite coeficienți. Condiția a≠0a \neq 0 este obligatorie: dacă a=0a=0, termenul cu x2x^2 dispare și rămâne o ecuație de gradul I sau o afirmație fără necunoscută.

Recunoașterea gradului unei ecuații.
EcuațieabcGrad
3x2−5x+1=03x^2-5x+1=033−5-511II
2x−7=02x-7=00022−7-7I (fără x2x^2)
x2−4=x2+1x^2-4=x^2+1, adică −5=0-5=00000−5-5nu e ecuație în xx

Condiția a≠0a \neq 0 nu se sare peste

Dacă simplifici termenii cu x2x^2 de pe cele două părți ale ecuației, verifică ce rămâne: coeficientul lui x2x^2 poate deveni 0, iar ecuația nu mai este de gradul al II-lea.

Forma standard. Ecuații reductibile

De multe ori ecuația nu apare direct sub formă standard: termenii sunt pe ambele părți ale semnului egal, sunt scriși în altă ordine sau apar paranteze. Înainte să identifici aa, bb, cc, aduci ecuația la forma ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0.

  1. Desfaci parantezele, dacă există.
  2. Muți toți termenii de o singură parte a semnului egal (de obicei acolo unde rămâne x2x^2 cu semnul ++).
  3. Reduci termenii asemenea.
  4. Verifici că ai obținut forma ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0, cu a≠0a \neq 0, apoi identifici aa, bb, cc.
5x2=3x−75x^2=3x-7termeni pe ambele părți
5x2−3x+7=05x^2-3x+7=0muți totul în stânga
a=5, b=−3, c=7a=5,\ b=-3,\ c=7

Atenție la semne când muți un termen

Când muți un termen de pe o parte pe alta a semnului egal, îi schimbi semnul. Verifică fiecare termen în parte, nu doar pe ultimul.

Ecuații incomplete: ax2=0ax^2=0, ax2+bx=0ax^2+bx=0, ax2+c=0ax^2+c=0

O ecuație de gradul al II-lea este incompletă dacă lipsește termenul cu xx (b=0b=0) sau termenul liber (c=0c=0). Ecuațiile incomplete se rezolvă direct, fără să mai fie nevoie de o formulă de calcul prescurtat.

Cele trei tipuri de ecuații incomplete.
TipMetodăExempluSoluții
ax2=0ax^2=0împarți prin aa, obții x2=0x^2=05x2=05x^2=0x=0x=0 (soluție dublă)
ax2+bx=0ax^2+bx=0scoți factorul comun xx2x2−8x=02x^2-8x=0x=0x=0 sau x=4x=4
ax2+c=0ax^2+c=0izolezi x2x^2, apoi radicalx2−16=0x^2-16=0x=4x=4 sau x=−4x=-4
x2+9=0x^2+9=0izolezi x2x^2
x2=−9x^2=-9
fa˘ra˘ soluții reale\text{fără soluții reale}niciun pătrat de număr real nu este negativ

Numărul de soluții reale nu este mereu 2

O ecuație ax2+c=0ax^2+c=0 are două soluții reale dacă −ca>0-\dfrac{c}{a}>0, o soluție (dublă, x=0x=0) dacă c=0c=0, și nicio soluție reală dacă −ca<0-\dfrac{c}{a}<0. Verifici întotdeauna semnul înainte să scrii radicalul.

Rezolvare prin formule de calcul prescurtat

Dacă membrul stâng este un pătrat perfect sau o diferență de pătrate, recunoști tiparul din formulele de calcul prescurtat, descompui direct și aplici proprietatea produsului nul.

a2±2ab+b2=(a±b)2a^2\pm 2ab+b^2=(a\pm b)^2
a2−b2=(a−b)(a+b)a^2-b^2=(a-b)(a+b)
4x2+4x+1=04x^2+4x+1=0pătrat perfect: (2x)2+2⋅2x⋅1+12(2x)^2+2 \cdot 2x \cdot 1+1^2
(2x+1)2=0(2x+1)^2=0
2x+1=0 ⇒ x=−122x+1=0 \ \Rightarrow \ x=-\dfrac{1}{2}o singură soluție (dublă)
9x2−25=09x^2-25=0diferență de pătrate: (3x)2−52(3x)^2-5^2
(3x−5)(3x+5)=0(3x-5)(3x+5)=0
3x−5=0 sau 3x+5=03x-5=0 \ \text{sau} \ 3x+5=0
x=53 sau x=−53x=\dfrac{5}{3} \ \text{sau} \ x=-\dfrac{5}{3}

Rezolvare prin factor comun și grupare

Când nu recunoști o formulă de calcul prescurtat, încerci factorul comun sau gruparea. La un trinom ax2+bx+cax^2+bx+c, uneori termenul cu xx se poate „sparge” în doi termeni astfel încât gruparea să scoată un factor comun.

x2−x−6=0x^2-x-6=0spargi −x=−3x+2x-x=-3x+2x
x2−3x+2x−6=0x^2-3x+2x-6=0
x(x−3)+2(x−3)=0x(x-3)+2(x-3)=0grupezi câte doi termeni
(x−3)(x+2)=0(x-3)(x+2)=0
x=3 sau x=−2x=3 \ \text{sau} \ x=-2

Verifică prin înlocuire

După ce găsești soluțiile, le înlocuiești în ecuația inițială. Pentru x=3x=3: 9−3−6=09-3-6=0 ✓. Pentru x=−2x=-2: 4+2−6=04+2-6=0 ✓.

Proprietatea produsului nul. Algoritm de rezolvare

A⋅B=0 ⇔ A=0 sau B=0A \cdot B = 0 \ \Leftrightarrow \ A=0 \ \text{sau} \ B=0

Această proprietate funcționează doar când produsul este egal cu 0. Dacă ecuația are forma x(x−3)=4x(x-3)=4, NU poți pune x=4x=4 sau x−3=4x-3=4; mai întâi aduci totul la forma standard și abia apoi descompui.

  1. Aduci ecuația la forma standard ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0.
  2. Verifici că a≠0a \neq 0.
  3. Alegi metoda: ecuație incompletă, formulă de calcul prescurtat, factor comun sau grupare.
  4. Descompui membrul stâng într-un produs de factori egal cu 0.
  5. Pui fiecare factor egal cu 0 și rezolvi ecuațiile de gradul I obținute.
  6. Verifici soluțiile prin înlocuire în ecuația inițială, dacă este necesar.

Aplicații

Ecuațiile de gradul al II-lea apar în probleme cu arii sau cu numere. După ce rezolvi ecuația, verifici dacă toate soluțiile matematice au sens în context.

x2=49x^2=49aria unui pătrat cu latura xx cm este 49 cm²
x=7 sau x=−7x=7 \ \text{sau} \ x=-7
x=7 cmx=7 \ \text{cm}lungimea unei laturi nu poate fi negativă

Nu toate soluțiile matematice sunt soluții ale problemei

O ecuație poate avea o soluție negativă corectă din punct de vedere algebric, dar fără sens pentru o lungime, o vârstă sau un număr de obiecte. Păstrezi doar soluțiile compatibile cu enunțul.

Exemple rezolvate

Exemplul 1: recunoașterea unei ecuații de gradul II

Care dintre ecuațiile de mai jos este de gradul al II-lea? a) 3x2−5x+1=03x^2-5x+1=0 b) 2x−7=02x-7=0 c) x2−4=x2+1x^2-4=x^2+1

Vezi rezolvarea

a) Are termenul 3x23x^2, cu a=3≠0a=3 \neq 0: este de gradul al II-lea. b) Nu are niciun termen cu x2x^2: este de gradul I. c) Simplificând x2x^2 de pe cele două părți rămâne −4=1-4=1, o afirmație falsă, fără necunoscută: nu este o ecuație de gradul al II-lea în xx.

Exemplul 2: forma standard, coeficienți negativi

Scrie sub formă standard și precizează aa, bb, cc: 5x2=3x−75x^2=3x-7.

Vezi rezolvarea
5x2−3x+7=05x^2-3x+7=0muți termenii din dreapta în stânga
a=5, b=−3, c=7a=5,\ b=-3,\ c=7

Exemplul 3: forma standard, termeni neordonați

Scrie sub formă standard: −2x+3x2−8=0-2x+3x^2-8=0.

Vezi rezolvarea
3x2−2x−8=03x^2-2x-8=0rearanjezi termenii
a=3, b=−2, c=−8a=3,\ b=-2,\ c=-8

Exemplul 4: ecuație incompletă ax2=0ax^2=0

Rezolvă 5x2=05x^2=0.

Vezi rezolvarea
x2=0x^2=0împarți prin 5
x=0x=0soluție dublă

Exemplul 5: ecuație incompletă ax2+bx=0ax^2+bx=0

Rezolvă 2x2−8x=02x^2-8x=0.

Vezi rezolvarea
2x(x−4)=02x(x-4)=0scoți factorul comun 2x2x
2x=0 sau x−4=02x=0 \ \text{sau} \ x-4=0
x=0 sau x=4x=0 \ \text{sau} \ x=4

Exemplul 6: ecuație incompletă ax2+c=0ax^2+c=0, cu două soluții

Rezolvă x2−16=0x^2-16=0.

Vezi rezolvarea
x2=16x^2=16izolezi x2x^2
x=4 sau x=−4x=4 \ \text{sau} \ x=-4

Poți verifica și prin diferența de pătrate: x2−16=(x−4)(x+4)=0x^2-16=(x-4)(x+4)=0 dă exact aceleași soluții.

Exemplul 7: ecuație incompletă fără soluții reale

Rezolvă x2+9=0x^2+9=0.

Vezi rezolvarea
x2=−9x^2=-9
fa˘ra˘ soluții reale\text{fără soluții reale}niciun pătrat de număr real nu este negativ

Exemplul 8: pătrat perfect

Rezolvă x2−6x+9=0x^2-6x+9=0.

Vezi rezolvarea
(x−3)2=0(x-3)^2=0
x−3=0 ⇒ x=3x-3=0 \ \Rightarrow \ x=3soluție dublă

Exemplul 9: diferență de pătrate cu coeficient

Rezolvă 9x2−25=09x^2-25=0.

Vezi rezolvarea
(3x−5)(3x+5)=0(3x-5)(3x+5)=0
x=53 sau x=−53x=\dfrac{5}{3} \ \text{sau} \ x=-\dfrac{5}{3}

Exemplul 10: ecuație reductibilă, de forma (x+m)2=k(x+m)^2=k

Rezolvă (x+1)2=4(x+1)^2=4.

Vezi rezolvarea
x+1=2 sau x+1=−2x+1=2 \ \text{sau} \ x+1=-2un pătrat egal cu 4 înseamnă bază ±2\pm 2
x=1 sau x=−3x=1 \ \text{sau} \ x=-3

Verificare prin forma standard: (x+1)2=4⇒x2+2x+1−4=0⇒x2+2x−3=0(x+1)^2=4 \Rightarrow x^2+2x+1-4=0 \Rightarrow x^2+2x-3=0. Prin grupare: x2+3x−x−3=x(x+3)−1(x+3)=(x+3)(x−1)=0x^2+3x-x-3=x(x+3)-1(x+3)=(x+3)(x-1)=0, deci x=−3x=-3 sau x=1x=1, aceleași soluții.

Exemplul 11: ecuație reductibilă, termeni pe ambele părți

Rezolvă 3x2−2x=2x2+4x3x^2-2x=2x^2+4x.

Vezi rezolvarea
3x2−2x−2x2−4x=03x^2-2x-2x^2-4x=0muți totul în stânga
x2−6x=0x^2-6x=0
x(x−6)=0x(x-6)=0
x=0 sau x=6x=0 \ \text{sau} \ x=6

Exemplul 12: descompunere prin grupare

Rezolvă x2−x−6=0x^2-x-6=0.

Vezi rezolvarea
x2−3x+2x−6=0x^2-3x+2x-6=0spargi −x-x în −3x+2x-3x+2x
x(x−3)+2(x−3)=0x(x-3)+2(x-3)=0
(x−3)(x+2)=0(x-3)(x+2)=0
x=3 sau x=−2x=3 \ \text{sau} \ x=-2

Verificare: pentru x=3x=3, 9−3−6=09-3-6=0 ✓. Pentru x=−2x=-2, 4+2−6=04+2-6=0 ✓.

Exemplul 13: aplicație cu aria unui pătrat

Aria unui pătrat cu latura xx cm este 49 cm². Află lungimea laturii.

Vezi rezolvarea
x2=49x^2=49
x=7 sau x=−7x=7 \ \text{sau} \ x=-7
x=7 cmx=7 \ \text{cm}o latură are lungime pozitivă

Exemplul 14: aplicație cu numere

Pătratul unui număr natural este egal cu triplul lui. Află numărul.

Vezi rezolvarea
x2=3xx^2=3xxx este numărul căutat
x2−3x=0x^2-3x=0
x(x−3)=0x(x-3)=0
x=0 sau x=3x=0 \ \text{sau} \ x=3

Ambele soluții sunt numere naturale, deci problema are două răspunsuri: 0 și 3. Verificare: 02=3⋅00^2=3 \cdot 0 ✓ și 32=9=3⋅33^2=9=3 \cdot 3 ✓.

Exemplul 15: găsește greșeala, soluție uitată

Un elev a rezolvat x2=9x^2=9 și a scris doar x=3x=3. Este soluția completă?

Vezi rezolvarea

Nu. Și (−3)2=9(-3)^2=9, deci ecuația are două soluții: x=3x=3 sau x=−3x=-3. Elevul a uitat rădăcina negativă.

Video

Ecuația de gradul II

Acest videoclip este furnizat de YouTube. Pentru a-l încărca, permite conținutul extern.

Poți modifica această alegere oricând din .

Deschide pe YouTube · 24 min

Ecuația de gradul II

Acest videoclip este furnizat de YouTube. Pentru a-l încărca, permite conținutul extern.

Poți modifica această alegere oricând din .

Deschide pe YouTube · 28 min

Ecuația de gradul II

Acest videoclip este furnizat de YouTube. Pentru a-l încărca, permite conținutul extern.

Poți modifica această alegere oricând din .

Deschide pe YouTube · 30 min

Ecuația de gradul II

Acest videoclip este furnizat de YouTube. Pentru a-l încărca, permite conținutul extern.

Poți modifica această alegere oricând din .

Deschide pe YouTube · 37 min

Greșeli frecvente

  • La 3x2−9=03x^2-9=0 scriu x2=9x^2=9 (am uitat să împart prin 3), deci x=±3x=\pm 3.

    Corect: 3x2=9⇒x2=3⇒x=±33x^2=9 \Rightarrow x^2=3 \Rightarrow x=\pm\sqrt{3}. Împarți întreaga ecuație prin coeficientul lui x2x^2, nu doar termenul liber.

  • La x2=25x^2=25 scriu doar x=5x=5.

    x=±5x=\pm 5, pentru că și (−5)2=25(-5)^2=25. O ecuație x2=kx^2=k, cu k>0k>0, are întotdeauna două soluții.

  • La x2−6x=0x^2-6x=0 simplific prin xx și obțin x−6=0x-6=0, deci x=6x=6.

    Nu poți împărți printr-o expresie care poate fi 0 fără să verifici. Corect: x(x−6)=0⇒x=0x(x-6)=0 \Rightarrow x=0 sau x=6x=6. Împărțirea prin xx pierde soluția x=0x=0.

  • Descompun x2−16x^2-16 ca (x−4)(x−4)(x-4)(x-4).

    x2−16=(x−4)(x+4)x^2-16=(x-4)(x+4), diferență de pătrate, cu semne diferite, nu pătrat perfect.

  • La x2−3x=4x^2-3x=4 scriu x(x−3)=4x(x-3)=4, deci x=4x=4 sau x−3=4x-3=4.

    Proprietatea produsului nul se aplică doar când produsul este egal cu 0. Aduci întâi ecuația la forma standard: x2−3x−4=0x^2-3x-4=0, apoi descompui membrul stâng.

  • (x−3)2=x2−9(x-3)^2=x^2-9.

    (x−3)2=x2−6x+9(x-3)^2=x^2-6x+9. Termenul dublu −6x-6x nu poate lipsi din dezvoltare.

  • 2x−5+0⋅x2=02x-5+0\cdot x^2=0 este o ecuație de gradul al II-lea, pentru că are x2x^2 scris în ea.

    Dacă a=0a=0, termenul cu x2x^2 dispare, iar ecuația devine de gradul I. Condiția a≠0a \neq 0 este obligatorie pentru o ecuație de gradul al II-lea.

  • La problema ariei unui pătrat, din x2=49x^2=49 dau ca răspuns final x=±7x=\pm 7.

    Lungimea unei laturi nu poate fi negativă, deci păstrezi doar soluția compatibilă cu enunțul: x=7x=7.

  • (x+1)2=0(x+1)^2=0 are două soluții, x=1x=1 și x=−1x=-1.

    (x+1)2=0⇒x+1=0⇒x=−1(x+1)^2=0 \Rightarrow x+1=0 \Rightarrow x=-1, o singură soluție (soluție dublă).

Exerciții

Ușor

  1. Precizează aa, bb, cc pentru 2x2−5x+3=02x^2-5x+3=0.

    Arată răspunsul

    Răspuns: a=2a=2, b=−5b=-5, c=3c=3.

    Ecuația este deja sub formă standard.

  2. Precizează aa, bb, cc pentru −x2+4=0-x^2+4=0.

    Arată răspunsul

    Răspuns: a=−1a=-1, b=0b=0, c=4c=4.

    Nu apare niciun termen cu xx, deci b=0b=0.

  3. Scrie sub formă standard: x2=5xx^2=5x.

    Arată răspunsul

    Răspuns: x2−5x=0x^2-5x=0, cu a=1a=1, b=−5b=-5, c=0c=0.

    Muți 5x5x în stânga.

  4. Rezolvă x2−25=0x^2-25=0.

    Arată răspunsul

    Răspuns: x=5x=5 sau x=−5x=-5.

    x2=25⇒x=±5x^2=25 \Rightarrow x=\pm 5.

  5. Rezolvă x2+4=0x^2+4=0.

    Arată răspunsul

    Răspuns: Nicio soluție reală.

    x2=−4x^2=-4, iar niciun pătrat real nu este negativ.

  6. Rezolvă 3x2=03x^2=0.

    Arată răspunsul

    Răspuns: x=0x=0 (soluție dublă).

    x2=0⇒x=0x^2=0 \Rightarrow x=0.

  7. Rezolvă x2−9x=0x^2-9x=0.

    Arată răspunsul

    Răspuns: x=0x=0 sau x=9x=9.

    x(x−9)=0x(x-9)=0.

  8. Rezolvă x2−4x+4=0x^2-4x+4=0.

    Arată răspunsul

    Răspuns: x=2x=2 (soluție dublă).

    (x−2)2=0⇒x=2(x-2)^2=0 \Rightarrow x=2.

  9. Rezolvă 4x2−1=04x^2-1=0.

    Arată răspunsul

    Răspuns: x=12x=\dfrac{1}{2} sau x=−12x=-\dfrac{1}{2}.

    (2x−1)(2x+1)=0(2x-1)(2x+1)=0.

  10. Verifică prin înlocuire dacă x=−2x=-2 este soluție a ecuației x2+3x+2=0x^2+3x+2=0.

    Arată răspunsul

    Răspuns: Da.

    (−2)2+3⋅(−2)+2=4−6+2=0(-2)^2+3 \cdot (-2)+2=4-6+2=0.

Mediu

  1. Scrie sub formă standard și precizează aa, bb, cc: 2x2+3x=x2−52x^2+3x=x^2-5.

    Arată răspunsul

    Răspuns: x2+3x+5=0x^2+3x+5=0, cu a=1a=1, b=3b=3, c=5c=5.

    Muți toți termenii în stânga: 2x2+3x−x2+5=02x^2+3x-x^2+5=0.

  2. Rezolvă 5x2+10x=05x^2+10x=0.

    Arată răspunsul

    Răspuns: x=0x=0 sau x=−2x=-2.

    5x(x+2)=05x(x+2)=0.

  3. Rezolvă x2−10x+25=0x^2-10x+25=0.

    Arată răspunsul

    Răspuns: x=5x=5 (soluție dublă).

    (x−5)2=0(x-5)^2=0.

  4. Rezolvă 9x2+12x+4=09x^2+12x+4=0.

    Arată răspunsul

    Răspuns: x=−23x=-\dfrac{2}{3} (soluție dublă).

    (3x+2)2=0(3x+2)^2=0, pentru că 9x2+12x+4=(3x)2+2⋅3x⋅2+229x^2+12x+4=(3x)^2+2 \cdot 3x \cdot 2+2^2.

  5. Rezolvă 16x2−9=016x^2-9=0.

    Arată răspunsul

    Răspuns: x=34x=\dfrac{3}{4} sau x=−34x=-\dfrac{3}{4}.

    (4x−3)(4x+3)=0(4x-3)(4x+3)=0.

  6. Rezolvă (x−3)2=16(x-3)^2=16.

    Arată răspunsul

    Răspuns: x=7x=7 sau x=−1x=-1.

    x−3=4x-3=4 sau x−3=−4x-3=-4.

  7. Rezolvă x2+2x−15=0x^2+2x-15=0.

    Arată răspunsul

    Răspuns: x=3x=3 sau x=−5x=-5.

    Spargi 2x=5x−3x2x=5x-3x: x2+5x−3x−15=x(x+5)−3(x+5)=(x+5)(x−3)=0x^2+5x-3x-15=x(x+5)-3(x+5)=(x+5)(x-3)=0.

  8. Rezolvă 2x2−3x=02x^2-3x=0.

    Arată răspunsul

    Răspuns: x=0x=0 sau x=32x=\dfrac{3}{2}.

    x(2x−3)=0x(2x-3)=0.

  9. Rezolvă x2−7=0x^2-7=0.

    Arată răspunsul

    Răspuns: x=7x=\sqrt{7} sau x=−7x=-\sqrt{7}.

    x2=7x^2=7; 7 nu este pătrat perfect, deci soluțiile sunt iraționale.

  10. Numărul natural xx verifică x2+x=0x^2+x=0. Care sunt valorile posibile ale lui xx?

    Arată răspunsul

    Răspuns: x=0x=0.

    x(x+1)=0⇒x=0x(x+1)=0 \Rightarrow x=0 sau x=−1x=-1; doar x=0x=0 este număr natural.

  11. Un elev a scris x2−16=0⇒x=4x^2-16=0 \Rightarrow x=4. Corectează.

    Arată răspunsul

    Răspuns: x=4x=4 sau x=−4x=-4.

    x2=16x^2=16 are două soluții: ±4\pm 4.

  12. Rezolvă x2+6x+9=0x^2+6x+9=0 și precizează câte soluții distincte are.

    Arată răspunsul

    Răspuns: x=−3x=-3, o singură soluție (dublă).

    (x+3)2=0(x+3)^2=0.

Provocare

  1. Rezolvă 3(x−1)2=273(x-1)^2=27.

    Arată răspunsul

    Răspuns: x=4x=4 sau x=−2x=-2.

    (x−1)2=9⇒x−1=±3(x-1)^2=9 \Rightarrow x-1=\pm 3.

  2. Rezolvă x2−3x=2x2−3x−4x^2-3x=2x^2-3x-4.

    Arată răspunsul

    Răspuns: x=2x=2 sau x=−2x=-2.

    −x2+4=0⇒x2=4⇒x=±2-x^2+4=0 \Rightarrow x^2=4 \Rightarrow x=\pm 2.

  3. Aria unui pătrat crește cu 2424 cm² dacă latura crește cu 44 cm. Care este lungimea xx a laturii inițiale?

    Arată răspunsul

    Răspuns: x=1x=1 cm.

    (x+4)2−x2=24⇒x2+8x+16−x2=24⇒8x=8⇒x=1(x+4)^2-x^2=24 \Rightarrow x^2+8x+16-x^2=24 \Rightarrow 8x=8 \Rightarrow x=1. Termenii cu x2x^2 se reduc, ecuația devine de gradul I.

  4. Rezolvă x2−x−12=0x^2-x-12=0.

    Arată răspunsul

    Răspuns: x=4x=4 sau x=−3x=-3.

    Spargi −x=−4x+3x-x=-4x+3x: x(x−4)+3(x−4)=(x−4)(x+3)=0x(x-4)+3(x-4)=(x-4)(x+3)=0.

  5. Un elev a rezolvat 2x2=82x^2=8 astfel: „x2=8x^2=8, deci x=8x=\sqrt{8}”. Găsește greșeala.

    Arată răspunsul

    Răspuns: x=2x=2 sau x=−2x=-2.

    Elevul nu a împărțit corect prin 2: 2x2=8⇒x2=4⇒x=±22x^2=8 \Rightarrow x^2=4 \Rightarrow x=\pm 2, nu x2=8x^2=8.

  6. Rezolvă x(x−5)=0x(x-5)=0 și verifică ambele soluții prin înlocuire.

    Arată răspunsul

    Răspuns: x=0x=0 sau x=5x=5.

    0⋅(0−5)=00 \cdot (0-5)=0 ✓; 5⋅(5−5)=05 \cdot (5-5)=0 ✓.

  7. Un teren dreptunghiular are lungimea cu 33 m mai mare decât lățimea, iar aria lui este de 4040 m². Notează lățimea cu xx (în metri), scrie ecuația care modelează problema, rezolvă-o și află dimensiunile terenului. Care dintre soluțiile ecuației nu are sens pentru problemă?

    Arată răspunsul

    Răspuns: Lățimea 55 m, lungimea 88 m; soluția x=−8x=-8 se respinge.

    x(x+3)=40⇒x2+3x−40=0x(x+3)=40 \Rightarrow x^2+3x-40=0. Grupare: x2+8x−5x−40=x(x+8)−5(x+8)=(x+8)(x−5)=0x^2+8x-5x-40 = x(x+8)-5(x+8) = (x+8)(x-5)=0, deci x=−8x=-8 sau x=5x=5. O lățime nu poate fi negativă, deci x=5x=5 m și lungimea 5+3=85+3=8 m. Verificare: 5⋅8=405 \cdot 8 = 40 m² ✓.

Mini-test

Rezolvă pe caiet, apoi vezi răspunsul. Nu se salvează niciun punctaj.

  1. 1. Forma standard a unei ecuații de gradul al II-lea este:

    1. ax+b=0ax+b=0
    2. ax3+bx2+c=0ax^3+bx^2+c=0
    3. ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0, cu a≠0a \neq 0
    4. ax2+b=0ax^2+b=0, cu a=0a=0
    Arată răspunsul

    Răspuns: ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0, cu a≠0a \neq 0

    Condiția a≠0a \neq 0 este obligatorie, altfel termenul cu x2x^2 dispare.

  2. 2. Pentru ecuația 3x2−5x+2=03x^2-5x+2=0, valoarea lui bb este:

    1. −5-5
    2. 55
    3. 33
    4. 22
    Arată răspunsul

    Răspuns: −5-5

    bb este coeficientul lui xx, cu semnul din enunț.

  3. 3. Ecuația 4x2=04x^2=0 are soluția:

    1. x=4x=4
    2. x=14x=\dfrac{1}{4}
    3. fără soluție
    4. x=0x=0
    Arată răspunsul

    Răspuns: x=0x=0

    x2=0⇒x=0x^2=0 \Rightarrow x=0, soluție dublă.

  4. 4. Ecuația x2+16=0x^2+16=0, în mulțimea numerelor reale:

    1. are soluțiile ±4\pm 4
    2. nu are soluții reale
    3. are soluția 16
    4. are soluția −16-16
    Arată răspunsul

    Răspuns: nu are soluții reale

    x2=−16x^2=-16, iar niciun pătrat de număr real nu este negativ.

  5. 5. Rezolvând x2−49=0x^2-49=0 obții:

    1. x=7x=7
    2. x=49x=49
    3. x=±7x=\pm 7
    4. x=−7x=-7, doar
    Arată răspunsul

    Răspuns: x=±7x=\pm 7

    x2=49x^2=49 are două soluții, 77 și −7-7.

  6. 6. Din (x−2)2=0(x-2)^2=0 obții:

    1. două soluții, x=2x=2 și x=−2x=-2
    2. soluția x=4x=4
    3. nicio soluție
    4. o singură soluție, x=2x=2
    Arată răspunsul

    Răspuns: o singură soluție, x=2x=2

    (x−2)2=0⇒x−2=0⇒x=2(x-2)^2=0 \Rightarrow x-2=0 \Rightarrow x=2, soluție dublă.

  7. 7. Pentru a rezolva x2−5x=0x^2-5x=0 prin factor comun scrii:

    1. x(x−5)=0x(x-5)=0
    2. (x−5)(x+5)=0(x-5)(x+5)=0
    3. x2=5x2x^2=5x^2
    4. 5x=05x=0
    Arată răspunsul

    Răspuns: x(x−5)=0x(x-5)=0

    Scoți factorul comun xx din cei doi termeni.

  8. 8. Rezolvă 2x2−18=02x^2-18=0.

    Arată răspunsul

    Răspuns: x=3x=3 sau x=−3x=-3.

    x2=9⇒x=±3x^2=9 \Rightarrow x=\pm 3.

  9. 9. Scrie sub formă standard 5x=2x2−35x=2x^2-3 și precizează aa, bb, cc.

    Arată răspunsul

    Răspuns: 2x2−5x−3=02x^2-5x-3=0, cu a=2a=2, b=−5b=-5, c=−3c=-3.

    Muți 5x5x în dreapta: 0=2x2−3−5x0=2x^2-3-5x.

  10. 10. Un elev spune că ecuația x2−4=0x^2-4=0 nu are soluții reale, pentru că „un pătrat nu poate fi negativ”. Ce este greșit în raționamentul lui?

    1. Ecuația chiar nu are soluții
    2. Din x2−4=0x^2-4=0 rezultă x2=4x^2=4, iar 44 este pozitiv, deci există soluții
    3. Ecuația are o singură soluție, x=4x=4
    4. Ecuația este de gradul I
    Arată răspunsul

    Răspuns: Din x2−4=0x^2-4=0 rezultă x2=4x^2=4, iar 44 este pozitiv, deci există soluții

    x2−4=0⇒x2=4x^2-4=0 \Rightarrow x^2=4, iar 44 este pozitiv, deci există soluții: x=±2x=\pm 2. Raționamentul elevului ar fi valabil pentru x2+4=0x^2+4=0.

Întrebări frecvente

Ce înseamnă condiția a≠0a \neq 0 într-o ecuație de gradul al II-lea?

Dacă a=0a=0, termenul cu x2x^2 dispare, iar ecuația devine de gradul I (sau o afirmație fără necunoscută). Condiția a≠0a \neq 0 este obligatorie pentru ca ecuația să fie de gradul al II-lea.

Cum rezolv o ecuație incompletă de tipul ax2+c=0ax^2+c=0?

Izolezi x2x^2, obținând x2=−cax^2=-\dfrac{c}{a}. Dacă −ca>0-\dfrac{c}{a}>0, ecuația are două soluții, ±−ca\pm\sqrt{-\dfrac{c}{a}}. Dacă −ca=0-\dfrac{c}{a}=0, soluția este 00. Dacă −ca<0-\dfrac{c}{a}<0, ecuația nu are soluții reale.

De ce (x−3)2=0(x-3)^2=0 are o singură soluție?

Pentru că (x−3)2=0(x-3)^2=0 este echivalent cu x−3=0x-3=0, o singură ecuație de gradul I. Spunem că x=3x=3 este soluție dublă a ecuației de gradul al II-lea.

Ce fac dacă termenii ecuației sunt pe ambele părți ale semnului egal?

Muți toți termenii de o singură parte, schimbându-le semnul, reduci termenii asemenea și obții forma standard ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0. Abia apoi alegi metoda de rezolvare.

Cum aleg metoda de rezolvare pentru o ecuație de gradul al II-lea?

Verifici întâi dacă este incompletă (lipsește bb sau cc). Dacă nu, cauți o formulă de calcul prescurtat (pătrat perfect sau diferență de pătrate). Dacă nu se potrivește nicio formulă, încerci factorul comun sau gruparea.

Resurse utile

Ai terminat lecția

Ecuații de gradul al II-lea

Ai parcurs această lecție. Poți continua folosind navigarea de mai jos.