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Método de factorización
El método de factorización es una técnica utilizada para resolver ecuaciones cuadráticas. Una ecuación cuadrática es una ecuación de la siguiente forma:
ax^2 + bx + c = 0
donde a
, b
, y c
son constantes, y x
es la variable que se debe resolver. El objetivo de la factorización es expresar la ecuación cuadrática como el producto de dos binomios.
Entender las ecuaciones cuadráticas
Para entender completamente el método de factorización, primero veamos cómo es una ecuación cuadrática. Considere la ecuación:
x^2 + 5x + 6 = 0
Esta es una ecuación cuadrática simple. Aquí, a = 1
, b = 5
, y c = 6
.
Pasos para resolver mediante factorización
Resolver una ecuación cuadrática mediante factorización implica estos pasos principales:
Paso 1: Identificar la ecuación
Primero, asegúrese de que la ecuación cuadrática esté en la forma estándar ax^2 + bx + c = 0
.
Paso 2: Factorizar la cuadrática
Para factorizar la cuadrática, necesitamos dos números, digamos m
y n
, tales que:
m * n = a * c
m + n = b
Paso 3: Escribir como un producto de binomios
Exprese la ecuación cuadrática de la siguiente manera:
(x + m)(x + n) = 0
Paso 4: Resolver para x
Establezca cada factor igual a cero y resuelva para x
:
x + m = 0
x + n = 0
Ejemplo 1: Resolver x^2 + 5x + 6 = 0
Apliquemos el método de factorización para resolver:
x^2 + 5x + 6 = 0
-
Identificar
a = 1
,b = 5
,c = 6
. -
Necesitamos dos números que se multipliquen por
a * c = 1 * 6 = 6
y sumenb = 5
.- Pares posibles: (2, 3) porque
2 * 3 = 6
y2 + 3 = 5
.
- Pares posibles: (2, 3) porque
-
Vuelva a escribir la ecuación usando estos factores:
x^2 + 2x + 3x + 6 = 0
-
Agrupe los términos y factorice:
(x^2 + 2x) + (3x + 6) = 0
x(x + 2) + 3(x + 2) = 0
-
Encuentre el factor común
(x + 2)
:(x + 2)(x + 3) = 0
-
Establezca cada factor igual a cero y resuelva para
x
:x + 2 = 0 => x = -2
x + 3 = 0 => x = -3
Las soluciones son x = -2
y x = -3
.
Ejemplo 2: Resolver 2x^2 + 7x + 3 = 0
A continuación, consideremos otro ejemplo:
2x^2 + 7x + 3 = 0
-
Aquí,
a = 2
,b = 7
,c = 3
. -
Necesitamos dos números cuyo producto sea
a * c = 2 * 3 = 6
y la suma seab = 7
.- Pares posibles: (6, 1) porque
6 * 1 = 6
y6 + 1 = 7
.
- Pares posibles: (6, 1) porque
-
Vuelva a escribir la ecuación usando estos números:
2x^2 + 6x + 1x + 3 = 0
-
Agrupe términos y factorice:
(2x^2 + 6x) + (1x + 3) = 0
2x(x + 3) + 1(x + 3) = 0
-
Encuentre el factor común
(x + 3)
:(2x + 1)(x + 3) = 0
-
Establezca cada factor igual a cero y resuelva para
x
:2x + 1 = 0 => 2x = -1 => x = -1/2
x + 3 = 0 => x = -3
Las soluciones son x = -1/2
y x = -3
.
Ejemplo 3: Resolver 3x^2 - 12x + 12 = 0
Finalmente, tomemos la ecuación cuadrática:
3x^2 - 12x + 12 = 0
-
Aquí,
a = 3
,b = -12
,c = 12
. -
Producto requerido:
a * c = 36
y suma requerida:-12
.- Pares posibles: (-6, -6) porque
-6 * -6 = 36
y-6 + -6 = -12
.
- Pares posibles: (-6, -6) porque
-
Vuelva a escribir la ecuación:
3x^2 - 6x - 6x + 12 = 0
-
Agrupe términos y factorice:
(3x^2 - 6x) - (6x - 12) = 0
3x(x - 2) - 6(x - 2) = 0
-
Encuentre el factor común
(x - 2)
:(3x - 6)(x - 2) = 0
-
Establezca cada factor igual a cero y resuelva para
x
:3x - 6 = 0 => 3x = 6 => x = 2
x - 2 = 0 => x = 2
Su solución es x = 2
(una raíz repetida).
Representación visual
La visualización puede ayudar a entender la factorización. A continuación se muestra una representación de la factorización de x^2 + 5x + 6
.
Divídalo en los siguientes factores:
Puede ver cómo la expresión x^2 + 5x + 6
(x + 2)(x + 3)
se descompone en factores.
Casos especiales
A veces, factorizar implica patrones especiales, como diferencia de cuadrados, trinomios cuadrados perfectos, o no es posible con números reales.
Diferencia de cuadrados
Un cuadrático de la forma x^2 - y^2
se puede factorizar como (x + y)(x - y)
.
Ejemplo: x^2 - 49 = (x + 7)(x - 7)
Trinomio cuadrado perfecto
Un cuadrático de la forma (x + a)^2 = x^2 + 2ax + a^2
es un trinomio cuadrado perfecto.
Ejemplo: x^2 + 6x + 9 = (x + 3)^2
Cuadriláteros no factorizables
A veces, los enteros m
y n
pueden no existir para satisfacer las condiciones de multiplicación y suma, especialmente si se requieren números complejos. En tales casos, se pueden utilizar métodos alternativos como completar el cuadrado o usar la fórmula cuadrática. Ellos son útiles.
El método de factorización es eficaz para resolver muchas ecuaciones cuadráticas, especialmente cuando es posible descomponer en factores enteros.
Práctica
- Factorice
x^2 - 9x + 18 = 0
y resuelva. - Resuelva por factorización:
2x^2 + x - 1 = 0
. - Factorice
3x^2 - x - 2 = 0
y encuentrex
. - Determine las soluciones para
x^2 + 4x + 4 = 0
utilizando factorización. - Usando factorización, resuelva
x^2 - 4 = 0
.
Practicar estos ejemplos ayudará a fortalecer la comprensión del método de factorización para resolver ecuaciones cuadráticas.
El método de factorización proporciona un enfoque elegante y simple para resolver ecuaciones cuadráticas convirtiéndolas en el producto de factores lineales y luego encontrando sus raíces.