MatemáticaFC
9º ano · Álgebra

Equações do 2º grau: completas, incompletas e resolução

BNCC – EF09MA09: compreender os processos de fatoração de expressões algébricas, com base em suas relações com os produtos notáveis, para resolver e elaborar problemas que possam ser representados por equações polinomiais do 2º grau.

Uma equação do segundo grau é uma equação que pode ser escrita na forma:

\(ax^2+bx+c=0\), com \(a\neq0\).

Os números \(a\), \(b\) e \(c\) são os coeficientes da equação. O coeficiente \(a\) nunca pode ser zero, pois, nesse caso, o termo \(ax^2\) desapareceria e a equação deixaria de ser do segundo grau.

1. Identificando os coeficientes

a) \(x^2+3x-4=0\) → \(a=1\), \(b=3\), \(c=-4\).

b) \(-2x^2-5x+6=0\) → \(a=-2\), \(b=-5\), \(c=6\).

c) \(-x^2+2x-7=0\) → \(a=-1\), \(b=2\), \(c=-7\).

Atenção aos sinais: o sinal faz parte do coeficiente. Em \(-2x^2-5x+6=0\), por exemplo, \(a=-2\) e \(b=-5\).

2. Equações completas e incompletas

Quando \(a\), \(b\) e \(c\) são diferentes de zero, dizemos que a equação do segundo grau é completa. Quando \(b=0\), \(c=0\), ou ambos são zero, ela é incompleta.

EquaçãoClassificaçãoCoeficiente ausente
\(x^2+3x-4=0\)CompletaNenhum
\(3x^2-x=0\)Incompleta\(c=0\)
\(-x^2+4=0\)Incompleta\(b=0\)
\(2x^2=0\)Incompleta\(b=0\) e \(c=0\)

3. Resolvendo equações incompletas

Antes de usar uma fórmula geral, vale observar a estrutura da equação. As equações incompletas costumam ser resolvidas de maneira mais simples.

3.1 Quando \(c=0\): \(ax^2+bx=0\)

Vamos resolver \(2x^2-6x=0\). Os dois termos têm \(x\) como fator comum:

\(2x^2-6x=0\)
\(x(2x-6)=0\)

Se o produto de dois fatores é zero, pelo menos um deles deve ser zero:

\(x=0\)   ou   \(2x-6=0\)

Da segunda equação, \(2x=6\), então \(x=3\). Portanto:

Soluções: \(x=0\) e \(x=3\).

3.2 Quando \(b=0\): \(ax^2+c=0\)

Agora resolva \(-x^2+9=0\):

\(-x^2+9=0\)
\(x^2=9\)
\(x=\pm3\)

Assim, as soluções são \(x=3\) e \(x=-3\). Neste tipo de equação, quando há raízes reais não nulas, elas aparecem como valores opostos.

3.3 Quando \(b=0\) e \(c=0\): \(ax^2=0\)

Considere \(5x^2=0\):

\(5x^2=0\)
\(x^2=0\)
\(x=0\)

A única raiz é \(x=0\), com multiplicidade 2.

4. Equações completas e a fórmula resolutiva

Para uma equação \(ax^2+bx+c=0\), podemos calcular primeiro o discriminante, representado pela letra grega delta (\(\Delta\)):

\(\Delta=b^2-4ac\)

Depois, as raízes reais, quando existirem, são obtidas por:

\(x=\dfrac{-b\pm\sqrt{\Delta}}{2a}\)
Importante: no Brasil, essa expressão é tradicionalmente chamada de “fórmula de Bhaskara”. O nome é uma convenção escolar brasileira; métodos para resolver equações quadráticas têm uma história muito anterior e mais ampla.

5. O que o valor de \(\Delta\) nos informa?

5.1 \(\Delta>0\): duas raízes reais distintas

Resolva \(x^2-5x+4=0\). Temos \(a=1\), \(b=-5\) e \(c=4\).

\(\Delta=(-5)^2-4\cdot1\cdot4=25-16=9\)
\(x=\dfrac{5\pm3}{2}\)

Logo, \(x_1=4\) e \(x_2=1\).

5.2 \(\Delta=0\): uma raiz real de multiplicidade 2

Resolva \(x^2+6x+9=0\). Temos \(a=1\), \(b=6\) e \(c=9\).

\(\Delta=6^2-4\cdot1\cdot9=36-36=0\)
\(x=\dfrac{-6}{2}=-3\)

Há uma única raiz real, \(x=-3\), de multiplicidade 2. Na linguagem escolar, também se diz que a equação possui duas raízes reais e iguais.

5.3 \(\Delta<0\): não há raízes reais

Considere \(2x^2+3x+3=0\). Temos \(a=2\), \(b=3\) e \(c=3\).

\(\Delta=3^2-4\cdot2\cdot3=9-24=-15\)

Como \(\Delta<0\), não existe raiz quadrada real de \(-15\). Portanto, essa equação não possui raízes reais.

Observação: em conjuntos numéricos estudados posteriormente, como os números complexos, equações com \(\Delta<0\) também possuem soluções. Aqui estamos trabalhando no conjunto dos números reais.

6. Resumo

Valor de \(\Delta\)Raízes reais
\(\Delta>0\)Duas raízes reais distintas
\(\Delta=0\)Uma raiz real de multiplicidade 2
\(\Delta<0\)Não há raízes reais

7. Pratique

1. Na equação \(3x^2-7x+2=0\), identifique os coeficientes \(a\), \(b\) e \(c\).
2. Classifique \(4x^2-12x=0\) como completa ou incompleta e resolva-a.
3. Resolva \(x^2-25=0\).
4. Calcule o discriminante e resolva \(x^2-7x+12=0\).
5. Sem calcular as raízes, determine quantas raízes reais possui \(x^2+2x+5=0\).
Gabarito

1. \(a=3\), \(b=-7\), \(c=2\).

2. Incompleta, pois \(c=0\). \(4x(x-3)=0\), então \(x=0\) ou \(x=3\).

3. \(x=5\) ou \(x=-5\).

4. \(\Delta=1\); raízes \(x=4\) e \(x=3\).

5. \(\Delta=2^2-4\cdot1\cdot5=-16\). Portanto, não possui raízes reais.

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