Completes the square for the quadratic formula.

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Charlie Root 2026-03-26 09:50:47 -03:00
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@ -684,7 +684,7 @@ verbos'' em nossa linguagem --- como ``$\sqrt{\cdot}$''. É, aliás,
por isso que os matemáticos definem que $\sqrt{2}$ é um número
algébrico: pode ser expresso por uma linguagem algébrica. Outros
irracionais como $e$ ou $\pi$ são chamados de transcendentais porque
transcendem qualquer linguagem algébrica, ou seja, cada um deles
transcendem a linguagem algébrica usual, ou seja, cada um deles
precisaria de um novo símbolo. É notório, entretanto, que os
trancendentais são vastamente mais abundantes na linha real (pra
alguma definição de ``abundantes'') que os algébricos. (Matemáticos
@ -764,9 +764,8 @@ sendo certo neste exemplo que $p_1 = p_2 = p_3$. Assim obtemos
\end{remark*}
\begin{remark*}
Comentário. Note que $r$ pode ser igual a $s$ ou diferente --- isto
é, nada se afirma sobre a quantidade de fatores de $m$ nessas duas
fatorações.
Note que $r$ pode ser igual a $s$ ou diferente --- isto é, nada se
afirma sobre a quantidade de fatores de $m$ nessas duas fatorações.
\end{remark*}
Agora observe que $p_1$ é um primo que divide $m$. Portanto, $p_1$ tem
@ -920,6 +919,39 @@ termo \sfrac{49}{16} que adicionamos. Assim obtemos a igualdade
%
como desejado.
Podemos obter a fórmula da equação quadrática assim. Eis como
fazer. Queremos solucionar $ax^2 + bx + c = 0$. O primeiro passo é
transformar essa parábola num polinômio mônico, obtendo
%
\begin{align*}
x^2 + \fr{b}{a} x + \fr{c}{a} = 0.
\end{align*}
%
Agora observe que o termo $x^2$, por si só, já é um quadrado
perfeito. Metade do termo linear é $b/2a$ vezes $x$, o que representa
a área de um retângulo de altura $x$ e comprimento $b/2a$. Colocando
esses dois retângulos, respectivamente, acima e ao lado direito do
quadradinho $x^2$, obtemos as áreas $x^2 + (b/a) x$. Pra completar
esse quadrado, fica faltando adicionar $(b/2a)^2$. O lado desse
quadrado é, portanto, $x + b/2a$, o que nos dá a identidade
%
\begin{align*}
(x + \fr{b}{2a})^2 = x^2 + \fr{b}{a} + \fr{b^2}{4a^2}.
\end{align*}
%
Assim, podemos resolver a equação por computar
\begin{align*}
x^2 + \fr{b}{a} x + \fr{c}{a} &= 0\\
x^2 + \fr{b}{a} x + \fr{b^2}{4a^2} + \fr{c}{a} &= \fr{b^2}{4a^2}\\
\left(x + \fr{b}{2a}\right)^2 &= \fr{b^2}{4a^2} - \fr{c}{a}\\
x + \fr{b}{2a} &= \pm \sqrt{\fr{b^2}{4a^2} - \fr{c}{a}}\\
x + \fr{b}{2a} &= \pm \sqrt{\fr{b^2- 4ac}{4a^2}}\\
x + \fr{b}{2a} &= \pm \fr{\sqrt{b^2- 4ac}}{2a}\\
x &= \fr{b}{2a} \pm \fr{\sqrt{b^2- 4ac}}{2a}\\
x &= \fr{b \pm \sqrt{b^2- 4ac}}{2a},
\end{align*}
obtendo assim a expressão usual da fórmula da equação quadrática.
\subsubsection{Fatoração de polinômios quadráticos com coeficiente líder}
Precisaremos calcular números como
@ -962,9 +994,9 @@ conseguimos: $2b + a = 6 + 1 = 7$. Logo, $2t^2 + 7t + 3 = (2t + 1)(t
+ 3)$. Em outras palavras, o coeficiente líder maior que 1 não chega
a modificar o método de fatoração --- é só uma pequena perturbação. O
maior problema é quando o termo $ab$ oferece muitas possibilidades.
Por exemplo, fosse $ab = 24$, a coisa se complica um pouco mais porque
$24 = 1\times24 = 2\times12 = 4\times6 = 8\times3$, sendo que cada
produto aí oferece duas possibilidades. Várias possibilidades a
Por exemplo, fosse $ab = 24$, a coisa se complicaria um pouco mais
porque $24 = 1\times24 = 2\times12 = 4\times6 = 8\times3$, sendo que
cada produto aí oferece duas possibilidades. Várias possibilidades a
verificar---oito nesse caso.
Depois de considerados os fatores de $ab$, observe que o sinal de $ab$
@ -2459,23 +2491,23 @@ como desejado.
Relevante é o Teorema Binomial.
\end{remark*}
\begin{remark*}
Os dados coletados são
\begin{table}[htb]
\centering
\begin{tabular}{r|c}
função & derivada \\\toprule
$ax^1$ & $ax^0 = a$\\
$ax^2$ & $3ax^1 = 2ax$\\
$ax^3$ & $3ax^2$\\
$\vdots$ & $\vdots$\\
$ax^n$ & $nax^{n-1}$\\\bottomrule
\end{tabular}
\caption{A regra da potência.}
\label{tb:regra-potência}
\end{table}
\end{remark*}
%% \begin{remark*}
%% Os dados coletados são
%%
%% \begin{table}[htb]
%% \centering
%% \begin{tabular}{r|c}
%% função & derivada \\\toprule
%% $ax^1$ & $ax^0 = a$\\
%% $ax^2$ & $3ax^1 = 2ax$\\
%% $ax^3$ & $3ax^2$\\
%% $\vdots$ & $\vdots$\\
%% $ax^n$ & $nax^{n-1}$\\\bottomrule
%% \end{tabular}
%% \caption{A regra da potência.}
%% \label{tb:regra-potência}
%% \end{table}
%% \end{remark*}
Outro fato é que $ax^n$ tem derivada $anx^{n - 1}$. É um exercício
interessante provar esse fato por dois ângulos diferentes, que são as