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Método de fatoração
O método de fatoração é uma técnica usada para resolver equações quadráticas. Uma equação quadrática é uma equação desta forma:
ax^2 + bx + c = 0
onde a
, b
e c
são constantes, e x
é a variável a ser resolvida. O objetivo da fatoração é expressar a equação quadrática como o produto de dois binômios.
Entendendo equações quadráticas
Para entender completamente o método de fatoração, vamos primeiro ver como se parece uma equação quadrática. Considere a equação:
x^2 + 5x + 6 = 0
Esta é uma equação quadrática simples. Aqui, a = 1
, b = 5
, e c = 6
.
Passos para resolver por fatoração
Resolver uma equação quadrática por fatoração envolve os seguintes passos principais:
Passo 1: Identifique a equação
Primeiro, certifique-se de que a equação quadrática está na forma padrão ax^2 + bx + c = 0
.
Passo 2: Fatorar a quadrática
Para fatorar o fator quadrático, precisamos de dois números, digamos m
e n
, tais que:
m * n = a * c
m + n = b
Passo 3: Escrever como produto de binômios
Expressar a equação quadrática da seguinte forma:
(x + m)(x + n) = 0
Passo 4: Resolver para x
Coloque cada fator igual a zero e resolva para x
:
x + m = 0
x + n = 0
Exemplo 1: Resolvendo x^2 + 5x + 6 = 0
Vamos aplicar o método de fatoração para resolver:
x^2 + 5x + 6 = 0
-
Identifique
a = 1
,b = 5
,c = 6
. -
Precisamos de dois números que multipliquem por
a * c = 1 * 6 = 6
e somem parab = 5
.- Pares possíveis: (2, 3) porque
2 * 3 = 6
e2 + 3 = 5
.
- Pares possíveis: (2, 3) porque
-
Reescreva a equação usando esses fatores:
x^2 + 2x + 3x + 6 = 0
-
Agrupe os termos e fatorize:
(x^2 + 2x) + (3x + 6) = 0
x(x + 2) + 3(x + 2) = 0
-
Encontre o fator comum
(x + 2)
:(x + 2)(x + 3) = 0
-
Coloque cada fator igual a zero e resolva para
x
:x + 2 = 0 => x = -2
x + 3 = 0 => x = -3
As soluções são x = -2
e x = -3
.
Exemplo 2: Resolvendo 2x^2 + 7x + 3 = 0
Agora, vamos considerar outro exemplo:
2x^2 + 7x + 3 = 0
-
Aqui,
a = 2
,b = 7
,c = 3
. -
Precisamos de dois números cujo produto seja
a * c = 2 * 3 = 6
e a soma sejab = 7
.- Pares possíveis: (6, 1) porque
6 * 1 = 6
e6 + 1 = 7
.
- Pares possíveis: (6, 1) porque
-
Reescreva a equação usando esses números:
2x^2 + 6x + 1x + 3 = 0
-
Agrupe os termos e fatores:
(2x^2 + 6x) + (1x + 3) = 0
2x(x + 3) + 1(x + 3) = 0
-
Encontre o fator comum
(x + 3)
:(2x + 1)(x + 3) = 0
-
Coloque cada fator igual a zero e resolva para
x
:2x + 1 = 0 => 2x = -1 => x = -1/2
x + 3 = 0 => x = -3
As soluções são x = -1/2
e x = -3
.
Exemplo 3: Resolvendo 3x^2 - 12x + 12 = 0
Finalmente, vamos pegar a equação quadrática:
3x^2 - 12x + 12 = 0
-
Aqui,
a = 3
,b = -12
,c = 12
. -
Produto necessário:
a * c = 36
e soma necessária:-12
.- Pares possíveis: (-6, -6) porque
-6 * -6 = 36
e-6 + -6 = -12
.
- Pares possíveis: (-6, -6) porque
-
Reescreva a equação:
3x^2 - 6x - 6x + 12 = 0
-
Agrupe os termos e fatores:
(3x^2 - 6x) - (6x - 12) = 0
3x(x - 2) - 6(x - 2) = 0
-
Encontre o fator comum
(x - 2)
:(3x - 6)(x - 2) = 0
-
Coloque cada fator igual a zero e resolva para
x
:3x - 6 = 0 => 3x = 6 => x = 2
x - 2 = 0 => x = 2
Sua solução é x = 2
(uma raiz repetida).
Representação visual
A visualização pode ajudar na compreensão da fatoração. Abaixo está uma representação da fatoração de x^2 + 5x + 6
.
Divida em fatores da seguinte forma:
Você pode ver como a expressão x^2 + 5x + 6
(x + 2)(x + 3)
é decomposta em fatores.
Casos especiais
Às vezes, a fatoração envolve padrões especiais, como diferença de quadrados, trinômios quadrados perfeitos, ou não é possível com números reais.
Diferença de quadrados
Uma quadrática na forma x^2 - y^2
pode ser fatorada como (x + y)(x - y)
.
Exemplo: x^2 - 49 = (x + 7)(x - 7)
Trinômio quadrado perfeito
Uma quadrática na forma (x + a)^2 = x^2 + 2ax + a^2
é um trinômio quadrado perfeito.
Exemplo: x^2 + 6x + 9 = (x + 3)^2
Quadriláteros não fatoráveis
Às vezes, os inteiros m
e n
podem não existir para satisfazer as condições de multiplicação-soma, especialmente se números complexos forem necessários. Nesses casos, métodos alternativos como completar o quadrado ou usar a fórmula quadrática podem ser usados. Eles são úteis.
O método de fatoração é eficaz para resolver muitas equações quadráticas, especialmente quando é possível decompô-las em fatores inteiros.
Prática
- Fatore
x^2 - 9x + 18 = 0
e resolva. - Resolva por fatoração:
2x^2 + x - 1 = 0
. - Fatore
3x^2 - x - 2 = 0
e encontrex
. - Determine as soluções para
x^2 + 4x + 4 = 0
usando fatoração. - Usando fatoração, resolva
x^2 - 4 = 0
.
Praticar esses exemplos ajudará a fortalecer a compreensão do método de fatoração na resolução de equações quadráticas.
O método de fatoração oferece uma abordagem elegante e simples para resolver equações quadráticas, convertendo-as em produto de fatores lineares e depois encontrando suas raízes.