EATRYL
Secundaria · Preparatoria

Raíces y coeficientes: reconstruir una ecuación cuadrática

Usa suma y producto de raíces para construir ecuaciones, recuperar coeficientes y comprobar resultados exactos.

Antes de empezar: Factorización de cuadráticas, producto nulo, radicales y discriminante.

Al terminar: Usa suma y producto de raíces para construir ecuaciones, recuperar coeficientes y comprobar resultados exactos.

Resolver y reconstruir son preguntas distintas

Al resolver una ecuación conoces sus coeficientes y buscas sus raíces. Al reconstruirla conoces las raíces y buscas una expresión que se anule en ellas. Si las raíces son 2 y 5, el producto (x−2)(x−5) vale cero exactamente en esos valores. Los signos dentro de los factores son opuestos a los de las raíces.

(x−2)(x−5)=x2−7x+10

De la distributiva a las relaciones entre raíces y coeficientes

Multiplica (x−r₁)(x−r₂): el término lineal es −(r₁+r₂)x y el constante es r₁r₂. Si el coeficiente principal es a, multiplica todo el producto por a. Comparar con ax2+bx+c permite obtener las relaciones de suma y producto, llamadas relaciones de Viète. Requieren a≠0; con a=0ya no se trata de una cuadrática.

a(x−r1)(x−r2)=ax2−a(r1+r2)x+ar1r2r1+r2=−bar1r2=ca

Las raíces no fijan por sí solas el coeficiente principal

Las ecuaciones x2−7x+10=0 y 3x2−21x+30=0 tienen las mismas raíces. Multiplicar por una constante no nula conserva los ceros. Para obtener una única ecuación en esta familia, indica a o exige que sea mónica, es decir,a=1. Multiplicar por cero sería distinto: produciría 0=0 y se perdería toda la información.

Una comprobación que usa dos condiciones

Para x2−7x+10=0, los números 1 y 6 suman 7, pero su producto es 6: no sirven. Los números 2 y 5 cumplen ambas relaciones. Cuando se proponen dos raíces de una cuadrática y se comprueban exactamente la suma y el producto, la expansión recupera el polinomio completo. Comprobar solo una relación es insuficiente.

Recuperar un coeficiente faltante y tratar el cero

Si conoces una raíz r, sustitúyela en la ecuación original para obtener una condición sobre el coeficiente faltante. También puedes obtener la otra raíz como car cuando r≠0. Si r=0 no puedes dividir entre ella: necesariamente c=0,y factorizar x(ax+b)=0 permite encontrar la otra raíz −ba. Si además desconoces b, saber únicamente que cero es raíz no determina ese coeficiente.

Raíces repetidas: una solución distinta, dos factores

En (x−3)2=0, el conjunto de soluciones es {3}, pero el factor x−3 aparece dos veces. Las relaciones de suma y producto cuentan esa multiplicidad:3+3=6 y 3·3=9. En la gráfica, la parábola es tangente al eje horizontal. No describas la raíz doble como dos números distintos ni añadas una solución nueva.

Radicales conjugados sin redondear

Las raíces 2+3 y 2−3 tienen suma 4 y producto 1, por la diferencia de cuadrados. La ecuación mónica es x2−4x+1=0. Aunque las raíces sean irracionales, los coeficientes pueden ser enteros. Si el radicando es un cuadrado perfecto, ambas raíces pueden ser racionales; el mismo procedimiento sigue siendo válido.

(2+3)(2−3)=4−3=1

Qué representa el explorador

Al fijar dos raíces p y q y un coeficiente a no nulo, se define f(x)=a(x−p)(x−q). Cambiar a conserva las raíces y modifica la apertura y la orientación. Cuando p=q aparece una raíz doble. El explorador permite construir cuadráticas con raíces reales; no representa las cuadráticas sin raíces reales. En estas últimas, las relaciones de Viète se interpretan usando raíces complejas, fuera del alcance de este taller.

Ejemplos resueltos

Ejemplo resuelto 1

Construye la ecuación cuadrática mónica que tiene esas raíces. «Mónica» significa coeficiente principal igual a 1.

r1=1r2=3a=1

Respuesta: x2−4x+3=0.

  1. Una raíz r corresponde al factor x−r. Escribe (x−1)(x−3)=0.
  2. La suma de raíces es 4; por eso el coeficiente de x es −4. El producto es 3.
  3. Expande:x2−4x+3=0. Sustituir cualquiera de las raíces anula uno de los factores.
x2−4x+3=0

Ejemplo resuelto 2

Reconstruye la cuadrática con el coeficiente principal indicado. No supongas que siempre vale 1.

r1=−1r2=2a=2

Respuesta: 2x2−2x−4=0.

  1. Escribe 2(x+1)(x−2)=0. El signo del factor cambia respecto de la raíz.
  2. Las raíces suman 1 y multiplican −2. Multiplica los tres coeficientes del producto mónico por 2.
  3. Queda 2x2−2x−4=0. Comprueba −ba=1 y ca=−2.
2x2−2x−4=0

Ejemplo resuelto 3

Halla el coeficiente b y la otra raíz. Usa que el número indicado satisface la ecuación.

2x2+bx+4=0r1=1

Respuesta: 2x2−6x+4=0.b=−6; la otra raíz es 2.

  1. Sustituye x=1:2+1b+4=0. Como 1≠0, puedes despejar b=−6.
  2. El producto de raíces es ca=2. Al dividir entre la raíz conocida 1, la otra raíz es 2.
  3. Comprueba la suma:1+2=3=−b2. La ecuación completa es 2x2−6x+4=0.
2x2−6x+4=0

Ejemplo resuelto 4

Elige c para que la ecuación tenga una raíz real doble. Indica esa raíz y explica su multiplicidad.

x2−2x+c=0

Respuesta: x2−2x+1=0.c=1;x=1 es raíz doble.

  1. Completar el cuadrado da (x−1)2+c−1=0. Para tener raíz doble debe quedar (x−1)2=0.
  2. Por tanto c=1 y la única raíz distinta es x=1, repetida dos veces en la factorización.
  3. La suma contando multiplicidades es 2 y el producto 1. El discriminante es cero. La gráfica toca el eje en lugar de atravesarlo.
x2−2x+1=0

Ejemplo resuelto 5

Construye la ecuación mónica sin aproximar los radicales. Explica por qué sus coeficientes son enteros.

r1=1+2r2=1−2a=1

Respuesta: x2−2x−1=0.

  1. La suma cancela los radicales y vale 2.
  2. El producto usa conjugados:(1+2)(1−2)=1−2=−1.
  3. La ecuación es x2−2x−1=0. También equivale a(x−1)2=2; esto recupera exactamente ambas raíces.
x2−2x−1=0

Error frecuente: Confundir la suma con ba, olvidar multiplicar todos los coeficientes por a o dividir por una raíz que puede ser cero.

Explorador: de las raíces a los coeficientes

Elige dos raíces reales y un coeficiente principal no nulo. Predice el signo de b y de c antes de observar la ecuación construida.

f(x)=a(x−p)(x−q)

p=2,q=4,a=1. Suma 6, producto 8. La ecuación es x2−6x+8=0.

−66xf(x)

Ventana fija: x entre −6 y 6; altura entre −40 y 40. La curva continúa fuera de la ventana. Las raíces exactas se indican en el resultado; una raíz doble se representa con un único punto.

Desafíos

  1. Mantén las raíces 2 y 4 y cambia a de 1 a −2. ¿Qué cambia y qué se conserva?
  2. Elige raíces −3 y 3. Predice b sin multiplicar todos los términos.
  3. Iguala las raíces y explica por qué hay una sola solución distinta.
Comprobar las predicciones

Al cambiar a, los ceros permanecen, pero cambian la orientación y la escala vertical. Con raíces opuestas, la suma es cero y b=0. Con raíces iguales, el producto tiene un factor repetido y el discriminante es cero.

Práctica a tu ritmo

Ponlo a prueba: práctica progresiva

15 ejercicios en cinco niveles. Resuelve uno, explica tu procedimiento y avanza cuando puedas hacerlo sin consultar la solución.

La duración indicada en la cabecera corresponde a la explicación; puedes repartir esta práctica entre varias sesiones.

Nivel 1 · Reconocer

Ejercicio 1

Construye la ecuación cuadrática mónica que tiene esas raíces. «Mónica» significa coeficiente principal igual a 1.

r1=4r2=6a=1r1=3r2=5a=1r1=2r2=4a=1

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Relaciona factores, suma de raíces y producto. Incluye el coeficiente principal y verifica expandiendo.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: x2−6x+8=0.

x2−6x+8=0
  1. Una raíz r corresponde al factor x−r. Escribe (x−2)(x−4)=0.
  2. La suma de raíces es 6; por eso el coeficiente de x es −6. El producto es 8.
  3. Expande:x2−6x+8=0. Sustituir cualquiera de las raíces anula uno de los factores.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Ejercicio 2

Construye la ecuación cuadrática mónica que tiene esas raíces. «Mónica» significa coeficiente principal igual a 1.

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Relaciona factores, suma de raíces y producto. Incluye el coeficiente principal y verifica expandiendo.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: x2−8x+15=0.

x2−8x+15=0
  1. Una raíz r corresponde al factor x−r. Escribe (x−3)(x−5)=0.
  2. La suma de raíces es 8; por eso el coeficiente de x es −8. El producto es 15.
  3. Expande:x2−8x+15=0. Sustituir cualquiera de las raíces anula uno de los factores.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Ejercicio 3

Construye la ecuación cuadrática mónica que tiene esas raíces. «Mónica» significa coeficiente principal igual a 1.

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Relaciona factores, suma de raíces y producto. Incluye el coeficiente principal y verifica expandiendo.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: x2−10x+24=0.

x2−10x+24=0
  1. Una raíz r corresponde al factor x−r. Escribe (x−4)(x−6)=0.
  2. La suma de raíces es 10; por eso el coeficiente de x es −10. El producto es 24.
  3. Expande:x2−10x+24=0. Sustituir cualquiera de las raíces anula uno de los factores.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Nivel 2 · Aplicar el procedimiento

Ejercicio 4

Reconstruye la cuadrática con el coeficiente principal indicado. No supongas que siempre vale 1.

r1=−4r2=5a=2r1=−3r2=4a=2r1=−2r2=3a=2

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Relaciona factores, suma de raíces y producto. Incluye el coeficiente principal y verifica expandiendo.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: 2x2−2x−12=0.

2x2−2x−12=0
  1. Escribe 2(x+2)(x−3)=0. El signo del factor cambia respecto de la raíz.
  2. Las raíces suman 1 y multiplican −6. Multiplica los tres coeficientes del producto mónico por 2.
  3. Queda 2x2−2x−12=0. Comprueba −ba=1 y ca=−6.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Ejercicio 5

Reconstruye la cuadrática con el coeficiente principal indicado. No supongas que siempre vale 1.

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Relaciona factores, suma de raíces y producto. Incluye el coeficiente principal y verifica expandiendo.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: 2x2−2x−24=0.

2x2−2x−24=0
  1. Escribe 2(x+3)(x−4)=0. El signo del factor cambia respecto de la raíz.
  2. Las raíces suman 1 y multiplican −12. Multiplica los tres coeficientes del producto mónico por 2.
  3. Queda 2x2−2x−24=0. Comprueba −ba=1 y ca=−12.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Ejercicio 6

Reconstruye la cuadrática con el coeficiente principal indicado. No supongas que siempre vale 1.

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Relaciona factores, suma de raíces y producto. Incluye el coeficiente principal y verifica expandiendo.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: 2x2−2x−40=0.

2x2−2x−40=0
  1. Escribe 2(x+4)(x−5)=0. El signo del factor cambia respecto de la raíz.
  2. Las raíces suman 1 y multiplican −20. Multiplica los tres coeficientes del producto mónico por 2.
  3. Queda 2x2−2x−40=0. Comprueba −ba=1 y ca=−20.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Nivel 3 · Conectar operaciones

Ejercicio 7

Halla el coeficiente b y la otra raíz. Usa que el número indicado satisface la ecuación.

2x2+bx+40=0r1=42x2+bx+24=0r1=32x2+bx+12=0r1=2

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Relaciona factores, suma de raíces y producto. Incluye el coeficiente principal y verifica expandiendo.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: 2x2−10x+12=0.b=−10; la otra raíz es 3.

2x2−10x+12=0
  1. Sustituye x=2:8+2b+12=0. Como 2≠0, puedes despejar b=−10.
  2. El producto de raíces es ca=6. Al dividir entre la raíz conocida 2, la otra raíz es 3.
  3. Comprueba la suma:2+3=5=−b2. La ecuación completa es 2x2−10x+12=0.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Ejercicio 8

Halla el coeficiente b y la otra raíz. Usa que el número indicado satisface la ecuación.

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Relaciona factores, suma de raíces y producto. Incluye el coeficiente principal y verifica expandiendo.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: 2x2−14x+24=0.b=−14; la otra raíz es 4.

2x2−14x+24=0
  1. Sustituye x=3:18+3b+24=0. Como 3≠0, puedes despejar b=−14.
  2. El producto de raíces es ca=12. Al dividir entre la raíz conocida 3, la otra raíz es 4.
  3. Comprueba la suma:3+4=7=−b2. La ecuación completa es 2x2−14x+24=0.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Ejercicio 9

Halla el coeficiente b y la otra raíz. Usa que el número indicado satisface la ecuación.

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Relaciona factores, suma de raíces y producto. Incluye el coeficiente principal y verifica expandiendo.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: 2x2−18x+40=0.b=−18; la otra raíz es 5.

2x2−18x+40=0
  1. Sustituye x=4:32+4b+40=0. Como 4≠0, puedes despejar b=−18.
  2. El producto de raíces es ca=20. Al dividir entre la raíz conocida 4, la otra raíz es 5.
  3. Comprueba la suma:4+5=9=−b2. La ecuación completa es 2x2−18x+40=0.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Nivel 4 · Resolver una situación

Ejercicio 10

Elige c para que la ecuación tenga una raíz real doble. Indica esa raíz y explica su multiplicidad.

x2−8x+c=0x2−6x+c=0x2−4x+c=0

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Relaciona factores, suma de raíces y producto. Incluye el coeficiente principal y verifica expandiendo.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: x2−4x+4=0.c=4;x=2 es raíz doble.

x2−4x+4=0
  1. Completar el cuadrado da (x−2)2+c−4=0. Para tener raíz doble debe quedar (x−2)2=0.
  2. Por tanto c=4 y la única raíz distinta es x=2, repetida dos veces en la factorización.
  3. La suma contando multiplicidades es 4 y el producto 4. El discriminante es cero. La gráfica toca el eje en lugar de atravesarlo.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Ejercicio 11

Elige c para que la ecuación tenga una raíz real doble. Indica esa raíz y explica su multiplicidad.

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Relaciona factores, suma de raíces y producto. Incluye el coeficiente principal y verifica expandiendo.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: x2−6x+9=0.c=9;x=3 es raíz doble.

x2−6x+9=0
  1. Completar el cuadrado da (x−3)2+c−9=0. Para tener raíz doble debe quedar (x−3)2=0.
  2. Por tanto c=9 y la única raíz distinta es x=3, repetida dos veces en la factorización.
  3. La suma contando multiplicidades es 6 y el producto 9. El discriminante es cero. La gráfica toca el eje en lugar de atravesarlo.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Ejercicio 12

Elige c para que la ecuación tenga una raíz real doble. Indica esa raíz y explica su multiplicidad.

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Relaciona factores, suma de raíces y producto. Incluye el coeficiente principal y verifica expandiendo.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: x2−8x+16=0.c=16;x=4 es raíz doble.

x2−8x+16=0
  1. Completar el cuadrado da (x−4)2+c−16=0. Para tener raíz doble debe quedar (x−4)2=0.
  2. Por tanto c=16 y la única raíz distinta es x=4, repetida dos veces en la factorización.
  3. La suma contando multiplicidades es 8 y el producto 16. El discriminante es cero. La gráfica toca el eje en lugar de atravesarlo.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Nivel 5 · Argumentar y afrontar un reto

Ejercicio 13

Construye la ecuación mónica sin aproximar los radicales. Explica por qué sus coeficientes son enteros.

r1=4+5r2=4−5a=1r1=3+4r2=3−4a=1r1=2+3r2=2−3a=1

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Relaciona factores, suma de raíces y producto. Incluye el coeficiente principal y verifica expandiendo.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: x2−4x+1=0.

x2−4x+1=0
  1. La suma cancela los radicales y vale 4.
  2. El producto usa conjugados:(2+3)(2−3)=4−3=1.
  3. La ecuación es x2−4x+1=0. También equivale a(x−2)2=3; esto recupera exactamente ambas raíces.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Ejercicio 14

Construye la ecuación mónica sin aproximar los radicales. Explica por qué sus coeficientes son enteros.

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Relaciona factores, suma de raíces y producto. Incluye el coeficiente principal y verifica expandiendo.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: x2−6x+5=0.

x2−6x+5=0
  1. La suma cancela los radicales y vale 6.
  2. El producto usa conjugados:(3+4)(3−4)=9−4=5.
  3. La ecuación es x2−6x+5=0. También equivale a(x−3)2=4; esto recupera exactamente ambas raíces.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Ejercicio 15

Construye la ecuación mónica sin aproximar los radicales. Explica por qué sus coeficientes son enteros.

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Relaciona factores, suma de raíces y producto. Incluye el coeficiente principal y verifica expandiendo.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: x2−8x+11=0.

x2−8x+11=0
  1. La suma cancela los radicales y vale 8.
  2. El producto usa conjugados:(4+5)(4−5)=16−5=11.
  3. La ecuación es x2−8x+11=0. También equivale a(x−4)2=5; esto recupera exactamente ambas raíces.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Explica y transfiere

¿Por qué conocer las raíces 2 y 5 no determina un único polinomio? Explica qué dato adicional lo fija y por qué multiplicarlo por cero no conserva sus soluciones.

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Conceptos a mano

Discriminante

En una cuadrática ax²+bx+c=0, con a distinto de cero, es b²−4ac. Su signo distingue dos, una o ninguna raíz real distinta.

Polinomio

Suma finita de términos formados por coeficientes y potencias enteras no negativas de las variables.

Factor

Cada expresión que se multiplica para formar un producto. En 3(x+2), los factores indicados son 3 y x+2; los sumandos no se cancelan como factores.