Parte 7

24. Se 0 é uma raiz, então, substituindo x por 0 em x² 6x + p + 5 = 0, obtemos: p + 5 = 0

Então: p + 5 = 0 p = 5

25. O dôbro do quadrado de um número negativo adicionado (+) ao triplo dele é igual a zero (= 0). Assim, obtemos a equação: 2x² + 3x = 0. Colocando x em evidência, obtemos: x (2x + 3) = 0. Como o produto dos fatores é igual a zero, então pelo menos um dos fatores é igual a zero. Assim, x = 0 ou 2x + 3 = 0 x =

3 meios

. Logo, o número é

3 meios

.

26. Se do quadrado da idade de Luísa (x²) subtrairmos o dôbro da idade dela (2x), obteremos 10 vezes a idade de Lúcia, a irmã gêmea de Luísa (por serem gêmeas, elas têm a mesma idade, 10x).

x² 2 x = 10 x 2x 10x = 0

x² 12x = 0 x (x 12) = 0

Como o produto dos fatores é igual a zero, então pelo menos um dos fatores é igual a zero. Assim, x = 0 ou x 12 = 0 x = 12. Logo, Luísa tem 12 anos.

28. a) A equação x² 14x + 49 = 0 pode ser escrita como x² 2 x 7 + = 0. Temos, então, um quadrado perfeito (x 7)² = 0. Resolvendo, obtemos (x 7) = 0 x = 7. Logo, as raízes são x1 = x2 = 7.

28. b) A equação 4x² 20x + 25 = 0 pode ser escrita como (2x 2 2x 5 + = 0. Temos, então, um quadrado perfeito (2x 5)² = 0. Resolvendo, obtemos (2x 5) = 0

x igual a 5 meios

. Logo, as raízes são

x1 igual a x2 igual a 5 meios

.

28. c) A equação 4y² = 4y 1, na fórma reduzida, é 4y² 4y + 1 = 0. Essa equação pode ser escrita como (2y)² 2 2y 1 + = 0. Temos, então, um quadrado perfeito (2y 1)² = 0. Resolvendo, obtemos (2y 1) = 0

y igual a 1 sobre 2

. Logo, as raízes são

y1 igual a y2 igual a 1 sobre 2

.

28. d) A equação p² + 6p = 16p 25, na fórma reduzida, é p² 10p + 25 = 0. Essa equação pode ser escrita como (p)² 2 p 5 + = 0. Há, então, um quadrado perfeito (p 5)² = 0. Resolvendo, obtemos (p 5) = 0 p = 5. Logo, as raízes são p1 = p2 = 5.

29.

Ilustração. Quadrado dividido em 4 partes, sendo a primeira parte um quadrado verde de lado a, a segunda um retângulo lilás de altura x e base a; a terceira: um retângulo lilás de altura a e base x; e a quarta parte, um quadrado verde de lado x.

Se a maior área quadrada tem medida x², então seus lados podem ter medidas x. Por isso, um dos lados dos dois retângulos lilases também tem medida de comprimento igual a x, pois eles são coincidentes. Como a soma das medidas das áreas dos retângulos lilases é 8x, e as medidas dos lados dos retângulos lilases são iguais, então: ax + ax = 8x 2ax = 8x ax = 4x a = 4

Assim, a área do quadrado verde menor mede 16 (4 4 = 16).

30. a) Em x² + 10x + 24 = 0, como x² = (x)² e 10x = 2 . 5 x, vamos adicionar 52 a ambos os membros para completar o quadrado perfeito.

2x2 + 10x = 24 x2 + 2 · 5 x + 52 = 24 + 52

x² + 10x + 25 = 1 (x + 5)2 = 1 (x + 5) = ±

raiz quadrada de 1

(x + 5) = ± 1 x = ±1 5

Logo, as raízes são x1 = 4 e x2 = 6.

30. b) Em y² 4y + 3 = 0, como y² = (y)² e 4y = 2 · (2) y, vamos adicionar (2)² a ambos os membros para completar o quadrado perfeito.

y² 4y = 3 y² + 2 · (2) y + (2)² = 3 + (2)²

y² 4y + 4 = 1 (y 2)² = 1 (y 2) = ±

raiz quadrada de 1

(y 2) = ± 1 y = ±1 + 2

Logo, as raízes são y1 = 1 e y2 = 3.

30. c) Em n² + 4n 12 = 0, como n² = (n)² e 4n = 2 . 2 n, vamos adicionar 2² a ambos os membros para completar o quadrado perfeito.

n² + 4n = 12 n² + 2 . 2 n + = 12 +

n² + 4n + 4 = 16 (n + 2)² = 16

(n + 2) = ±

raiz quadrada de 16

(n + 2) = ± 4 n = ±4 2

Logo, as raízes são n = 6 e n = 2.

30. d) Em r² 2r 3 = 0, como r² = (r)² e 2r = 2 . (1) r, vamos adicionar (1)² a ambos os membros para completar o quadrado perfeito.

r² 2r = + 3 r² + 2 (1) r + (1)² = 3 + (1)²

r² 2r + 1 = 4 (r 1)² = 4 (r 1) = ±

raiz quadrada de 4

(r 1) = ± 2 r = ±2 + 1

Logo, as raízes são r1 = 1 e r2 = 3.

31. a) Vamos adicionar (3)² a ambos os membros para completar o quadrado perfeito. Assim:

4x² 12x + 5 = 0 4x² + 2 (3) 2x + (3)² = 5 + (3)²

(2x 3)² = 4 (2x 3) = ±

raiz quadrada de 4

(2x 3) = ±2

x igual a 1 sobre 2

Logo, os valores reais de x que verificam a equação são

x1 igual a 1 sobre 2, e x2 igual a 5 sobre 2

.

31. b) Para ajudar os estudantes a visualizar qual é o termo a ser adicionado, incentive-os a pensar que 2 (3y) ∙ k = 6x k, e pergunte a eles: “Qual é o número k que devemos multiplicar por 6x para que ele se torne 3x? Espera-se que percebam que 6x é o dôbro de 3x; portanto, é necessário dividir por 2. Como ele é negativo, então k =

menos 1 sobre 2

. Vamos adicionar

abre parêntese, menos 1 sobre 2, fecha parênteses, elevado ao quadrado

a ambos os membros para completar o quadrado perfeito. Assim, obtemos:

9y2 3y 2 = 0

implica, 9 y elevado ao quadrado, fim do expoente, mais 2 vezes, abre parênteses, menos 1 sobre 2, fecha parênteses, vezes 3 y, mais, abre parênteses, menos 1 sobre 2, fecha parênteses, elevado ao quadrado, igual a, 2 mais, abre parênteses, menos 1 sobre 2, fecha parênteses, elevado ao quadrado, implica
implica, abre parênteses, 3 y, menos, 1 sobre 2, fecha parênteses, elevado ao quadrado, igual a, 9 sobre 4, implica, 3 y, menos 1 sobre 2, igual a, mais ou menos, raiz quadrada de 9 quartos, implica
implica, 3 y, menos, 1 sobre 2, igual a, mais ou menos 3 meios, implica, y igual a 2 terços, ou y igual a menos 1 terço.

Logo, os valores reais de x que verificam a equação são

y1 igual a menos um terço, e y2 igual a 2 terços

.

31. c) Para ajudar os estudantes a visualizar qual é o termo a ser adicionado, incentive-os a pensar que 2 (

raiz quadrada de 2

n) k = 2

raiz quadrada de 2, multiplicada por n

  k, e pergunte a eles: “Qual é o número k que devemos multiplicar por 2

raiz quadrada de 2, multiplicada por n

para que ele se torne 7n?

2 vezes raiz quadrada de 2, fim da raiz, n vezes k, igual a, 7n, implica, k igual a, fração de numerador 7 e de denominador 2 vezes raiz quadrada de 2, fim da fração, vezes, fração de numerador 2 vezes raiz quadrada de 2, e de denominador 2 vezes raiz quadrada de 2, igual a, fração de numerador 7 vezes 2 vezes raiz quadrada de 2, e de denominador 8, fim da fração, implica, k, igual a, fração de numerador 7 vezes raiz quadrada de 2, e de denominador 4.

Note que

2 n elevado ao quadrado, igual a, abre parênteses, raiz quadrada de 2, fim da raiz, n, fecha parênteses, elevado ao quadrado.

.

Então, vamos adicionar

abre parênteses, fração de numerador 7 vezes raiz quadrada de 2, e de denominador 4, fecha parênteses, elevado ao quadrado

a ambos os membros para completar o quadrado perfeito. Assim, obtemos:

2n² + 7n + 6 = 0

2 n elevado ao quadrado, fim do expoente, mais 2 vezes, abre parênteses, fração de numerador 7 vezes raiz quadrada de 2, e de denominador 4, fecha parênteses, vezes, raiz quadrada de 2, fim da raiz, n, mais abre parênteses, fração de numerador 7 vezes raiz quadrada de 2, e de denominador 4, fecha parênteses, elevado ao quadrado, igual a.
menos 6, mais abre parênteses, fração de numerador 7 vezes raiz quadrada de 2, e de denominador 4, fecha parênteses, elevado ao quadrado, implica, abre parênteses, raiz quadrada de 2, fim da raiz, n, mais, fração de numerador 7 vezes raiz quadrada de 2, e de denominador 4, fecha parênteses, elevado ao quadrado, igual a, menos 6, mais fração 49 sobre 8, implica.
abre parênteses, raiz quadrada de 2, fim da raiz, n, mais fração de numerador 7 vezes raiz quadrada de 2, e de denominador 4, fecha parênteses, elevado ao quadrado, igual a, 1 sobre 8, implica, raiz quadrada de 2, fim da raiz, n, mais, fração de numerador 7 vezes raiz quadrada de 2, e de denominador 4, igual a, mais ou menos raiz quadrada de um oitavo, implica,

implica, fração de numerador raiz quadrada de 2, fim da raiz, n, e de denominador raiz quadrada de 2, fim da fração, mais, fração de numerador 7 raiz quadrada de 2, e de denominador 4 vezes raiz quadrada de 2, igual a, mais ou menos, fração de numerador: 1, e de denominador, 2 raiz quadrada de 2, fim da raiz, vezes raiz quadrada de 2, implica.
implica, fração de numerador raiz quadrada de 2, fim da raiz, n, e de denominador raiz quadrada de 2, fim da fração, mais, fração de numerador 7 raiz quadrada de 2, e de denominador 4 vezes raiz quadrada de 2, igual a, mais ou menos, fração de numerador: 1, e de denominador, 2 raiz quadrada de 2, fim da raiz, vezes raiz quadrada de 2, implica
n mais 7 quartos, igual a, mais ou menos 1 quarto, então n1 igual a menos um quarto menos 7 quartos, igual a menos 2, e n2 igual a um quarto menos 7 quartos, igual a, menos 3 meios.

31. d) Vamos multiplicar a equação por 3 para obter: 9x² + 24x 9 = 0. Em seguida, vamos adicionar 4² a ambos os membros para completar o quadrado perfeito. Assim, obtemos:

9x² + 24x 9 = 0  (3x)² + 2 3x 4 + = 9 +

(3x + 4)² = 25 (3x + 4) = 

mais ou menos raiz quadrada de 25

 

(3x + 4) = ± 5 3x = ±5 4

x igual a, fração de numerador: mais ou menos 5 menos 4, e de denominador: 3

Logo, os valores reais de x que verificam a equação são

x1 igual à menos 3 e x2 igual a um terço

32. Considerando x, x + 1 e x + 2, obtemos:

(x + 1) (x + 2) = 10 x + 10

Então:

(x + 1) (x + 2) = 10 (x + 1)

(x + 2) = 10

x = 8

Assim, os números são 8, 9 e 10, pois:

x = 8

x + 1 = 9

x + 2 = 10

Portanto, a média aritmética é igual a 9, pois:

(8 + 9 + 10) : 3 = 27 : 3 = 9

35. a) Na equação 3x² 7x + 4 = 0, a = 3, b = 7 e c = 4. Assim, obtemos:

Δ = b2 4ac Δ = (7)² 4 3 4 = 49 48 = 1

x igual a, fração de numerador: menos b mais ou menos raiz quadrada de delta, e de denominador: 2a, implica, x igual a, fração de numerador: menos, abre parênteses, menos 7, fecha parênteses, mais ou menos 1, e de denominador: 2 vezes 3, igual a, fração de numerador: 7 mais ou menos 1, e de denominador 6

Portanto, as raízes são

x1 igual à 1 e x2 igual à 4 terços

.

35. b) Na equação 2m² m 6 = 0, a = 2, b = 1 e c = 6. Assim, obtemos:

Δ = b2 4ac Δ = (1)² 4 2 (6) = 1 + 48 = 49

raiz quadrada de delta, igual a, raiz quadrada de 49 igual a 7
m igual a fração de numerador menos b, mais ou menos, raiz quadrada de delta, e de denominador 2a, implica, m igual a, fração de numerador, menos, abre parênteses, menos 1, fecha parênteses, mais ou menos 7, e de denominador: 2 vezes 2, igual a, fração de numerador 1 mais ou menos 7, e de denominador 4.

Portanto, as raízes são

m1 igual a menos 3 sobre 2 e m2 igual a 2

.

35. c) Na equação x² + 3x + 10 = 0, a = 1, b = 3 e c = 10. Assim, obtemos:

Δ = b2 4ac Δ = 4 (1) 10 = 9 + 40 = 49

raiz quadrada de delta, igual a, raiz quadrada de 49, igual a 7
x igual a fração de numerador menos b, mais ou menos, raiz quadrada de delta, e de denominador 2 a, implica, x igual a, fração de numerador menos 3, mais ou menos 7, e de denominador: 2 vezes, abre parênteses, menos 1, fecha parênteses, igual a, fração de numerador menos 3 mais ou menos 7, e de denominador menos 2.

Portanto, as raízes são

x1 igual à menos 2 e x 2 igual à 5

.

35. d) Na equação y² + 8y 4 = 0, a = 1, b = 8 e c = 4. Assim, obtemos:

Δ = b2 4ac Δ = 4 1 (4) = 64 + 16 = 80

raiz quadrada de delta, igual a, raiz quadrada de 80, igual a, raiz quadrada de 2 elevado a 4, fim do expoente, vezes 5, igual a, 4 vezes raiz quadrada de 5
y igual a fração de numerador menos b, mais ou menos, raiz quadrada de delta, e de denominador 2a, implica, y igual a, fração de numerador menos 8, mais ou menos 4 vezes raiz quadrada de 5, e de denominador: 2 vezes 1, igual a, fração de numerador menos 8, mais ou menos, 4 vezes raiz quadrada de 5, e de denominador: 2

Portanto, as raízes são

y1 igual a menos 4 mais 2 vezes raiz quadrada de 5

e

y2 igual a menos 4 menos 2 vezes raiz quadrada de 5

.

35. e) Na equação 9y² 12y + 4 = 0, a = 9, b = 12 e c = 4. Assim, obtemos:

Δ = b2 4ac Δ = (12)² 4 9 4 = 144 144 = 0

raiz quadrada de delta

= 0

y é igual a fração de numerador menos b, mais ou menos, raiz quadrada de delta, e de denominador 2 a, implica, y igual a, fração de numerador menos, abre parênteses, menos 12, fecha parênteses, mais ou menos, zero, e de denominador, 2 vezes 9, igual a, 12 sobre 18, igual a, 2 sobre 3.

Portanto, as raízes são

y 1 é igual a y 2, que é igual a 2 sobre 3

35. f) Na equação 5x² + 3x + 5 = 0, a = 5, b = 3 e c = 5. Assim, obtemos:

Δ = b2 4ac Δ = 4 5 5 = 9 100 = 91

raiz quadrada de delta, igual a, raiz quadrada de menos 91

Não existem raízes reais para 5x² + 3x + 5 = 0.

36. a) x(x + 3) = 5x + 15 x² + 3x = 5x + 15

x² + 3x 5x 15 = 0 x² 2x 15 = 0

Nessa equação, a = 1, b = 2 e c = 15.

Assim, obtemos:

Δ = b2 4ac Δ = (2)² 4 1 (15) = 4 + 60 = 64

raiz quadrada de delta igual a raiz quadrada de 64 igual a 8
x igual a fração de numerador menos b, mais ou menos, raiz quadrada de delta, e de denominador 2a, implica, x igual a, fração de numerador: menos 2, abre parênteses, menos 2, fecha parênteses, mais ou menos, 8, e de denominador 2 vezes 1, igual a, fração de numerador: 2 mais ou menos 8, e de denominador 2.

Portanto, as raízes são

x1 igual à menos 3 e x2 igual à 5

.

36. b)

fração de numerador 3y mais 1, e de denominador 2, igual a, fração de numerador, y elevado ao quadrado, fim do expoente, menos 1, e de denominador 3

9y + 3 = 2y² 2

2y² 2 9y 3 = 0 2y² 9y 5 = 0

Na equação, a = 2, b = 9 e c = 5.

Assim, obtemos:

Δ = b2 4ac Δ = (9)² 4 2 (5) = 81 + 40 = 121

raiz quadrada de delta, igual a, raiz quadrada de 121, igual a 11
y igual a fração de numerador menos b, mais ou menos, raiz quadrada de delta, e de denominador 2a, implica, y igual a, fração de numerador menos, abre parênteses, menos 9, fecha parênteses, mais ou menos 11, e de denominador 2 vezes 2, igual a, fração de numerador 9 mais ou menos 11, e de denominador: 4

Portanto, as raízes são

y1 igual a menos 1 sobre 2 e y2 igual a menos 5

.

36. c) (x + 4)² = 9x + 22 x² + 8x + 16 = 9x + 22

x² + 8x + 16 9x 22 = 0 x² x 6 = 0

Nessa equação, a = 1, b = 1 e c = 6.

Assim, obtemos:

Δ = b2 4ac Δ = (1)² 4 1 (6) = 1 + 24 = 25

raiz quadrada de delta, igual a, raiz quadrada de 25, igual a, 5
x igual a fração de numerador menos b, mais ou menos, raiz quadrada de delta, e de denominador 2a, implica, x igual a, fração de numerador: menos, abre parênteses, menos 1, fecha parênteses, mais ou menos 5, e de denominador: 2 vezes 1, igual a, fração de numerador 1 mais ou menos 5, e de denominador 2

Portanto, as raízes são

x1 igual menos 2 e x2 igual a 3

.

36. d) (x 1)² + 3x = x + 26 x² 2x + 1 + 3x = x + 26  x² 2x + 1 + 3x x 26 = 0 x² + (25) = 0

Resolvendo a equação, obtemos:

x² = 25 x =

mais ou menos raiz quadrada de 25

x = ± 5

Portanto, as raízes são x1 = 5 e x2 = 5.

36. e) (x + 4) (x 1) = 5x + 20 x² x + 4x 4 = 5x + 20  x² x + 4x 4 5x 20 = 0 x² 2x 24 = 0

Nessa equação, a = 1, b = 2 e c = 24.

Assim, obtemos:

Δ = b2 4ac Δ = (2)² 4 1 (24) = 4 + 96 = 100

raiz quadrada de delta, igual a, raiz quadrada de 100, igual a, 10
x igual a fração de numerador menos b, mais ou menos, raiz quadrada de delta, e de denominador 2a, implica, x igual a, fração de numerador: menos, abre parêneses menos 2, fecha parênteses, mais ou menos 10, e de denominador: 2 vezes 1, igual a, fração de numerador: 2 mais ou menos 10, e de denominador 2.

Portanto, as raízes são

x1 igual a menos 4 e x2 igual a 6

.

37. a) Como as partes lilases são quadrados, os lados do quadrado de medida de área igual a 49 cm² medem 7 cm (7 7 = 49). Os lados do quadrado de medida de área igual a x² medem x.

Ilustração. Quadrado ABCD, dividido em 4 partes. Sendo: um quadrado roxo  de vértice D, de lado 7, cuja área mede 49 centímetros quadrados;  um retângulo vermelho de vértice A medindo x de altura e 7 de base; um retângulo vermelho de vértice C medindo x de base e 7 de altura; e quadrado roxo de vértice B, de lado x, cuja área mede x elevado ao quadrado.

Podemos representar a medida da área dos retângulos vermelhos por 7x. Assim, a medida da área total da figura será a soma das medidas das áreas.

x² + 7x + 7x + 49 = x² + 14x + 49

37. b) x² + 14x + 49 = 100 x² + 14x + 49 100 = 0

x² + 14x 51 = 0

Nessa equação, a = 1, b = 14 e c = 51. Assim, obtemos:

Δ = b2 4ac ⇒ Δ = 14² 4 1 (51) = 196 + 204 = 400

raiz quadrada de delta, igual a, raiz quadrada de 400, igual a 20
x igual a fração de numerador menos b, mais ou menos, raiz quadrada de delta, e de denominador 2a, implica, x igual a, fração de numerador: menos 14 mais ou menos 20, e de denominador: 2 vezes 1, igual a, fração de numerador: menos 14 mais ou menos 20, e de denominador: 2

Portanto, as raízes da equação são

x1 igual a menos 17

e

x2 igual a 3

. Contudo x = 17 não convém para o problema, pois a medida x deve ser dada por um número positivo. Logo, x = 3 é a resposta válida para esse problema. Assim, a medida do lado do menor quadrado é 3 centímetros.

38. a) Pode ser que os estudantes confundam “a metade da soma de um número com o seu quadrado...” com “a metade de um número adicionada ao seu quadrado”. Fique atento a isso e reforce que é necessária a leitura atenta do problema:

A equação do 2º grau que representa a descrição “A metade da soma de um número com o seu quadrado é igual a 210.” é:

fração de numerador x mais x elevado ao quadrado, e de denominador: 2, igual a, 210

Na fórma reduzida, obtemos:

fração de numerador x mais x elevado ao quadrado, e de denominador: 2.

= 210 x² + x = 420 x² + x 420 = 0

Nessa equação, a = 1, b = 1 e c = 420. Assim, obtemos:

Δ = b2 4ac Δ = 4 1 (420) = .1681

raiz quadrada de delta, igual a, raiz quadrada de 1.681, igual a, 41
x igual a fração de numerador menos b, mais ou menos, raiz quadrada de delta, e de denominador 2a, implica, x igual a, fração de numerador: menos 1 mais ou menos 41, e de denominador: 2 vezes 1, igual a, fração de numerador: menos 1, mais ou menos 41, e de denominador: 2

Portanto, as raízes da equação são

x1 igual à menos 21

e

x2 igual a 20

.

38. b) A equação do 2º grau que representa a descrição O quadrado de um número aumentado de seus

3 quintos

é igual a 28. é:

x elevado ao quadrado, mais, 3 quintos de x, igual a, 28

Colocando-a na fórma reduzida e multiplicando-a por 5, obtemos:

abre parênteses, x elevado ao quadrado, mais, 3 quintos de x, menos 28, fecha parênteses, vezes 5

= 0 5 5x² + 3x 140 = 0

Nessa equação, a = 5, b = 3 e c = 140. Assim, obtemos:

Δ = b2 4ac Δ = 4 5 (140) = .2809

raiz quadrada de delta, igual a, raiz quadrada de 2.809, igual a, 53
x igual a fração de numerador menos b, mais ou menos, raiz quadrada de delta, e de denominador 2a, implica, x igual a, fração de numerador menos 3, mais ou menos 53, e de denominador 2 vezes 5, igual a, fração de numerador: menos 3 mais ou menos 53, e de denominador: 10

Portanto, as raízes da equação são

x1 igual a 5

e

x2 igual a menos 28 sobre 5

.

39. Da leitura do problema, obtemos a equação:

fração de numerador: x elevado ao quadrado, e de denominador: 3, fim da fração, menos x, igual a, 60

Colocando-a na fórma reduzida e, multiplicando-a por 3, temos x² 3x 180 = 0.

Resolvendo a equação, a = 1, b = 3 e c = 180.

Δ = b2 4ac Δ = (3)² 4 1 (180) = 9 + 720 = 729

raiz quadrada de delta, igual a, raiz quadrada de 729, igual a, 27
x igual a fração de numerador: menos b, mais o menos, raiz quadrada de delta, e de denominador: 2a, implica, fração de numerador menos, abre parênteses, menos 3, fecha parênteses, mais ou menos 27, e de denominador: 2 vezes 1, igual a, fração de numerador: 3 mais ou menos 27, e de denominador: 2

Portanto, as raízes da equação são

x1 igual a 15

e

x2 igual a menos 12

.

O triplo desses números será 45 e 36; pois 3 15 = 45 e 3 (12) = 36.

40. A medida da área do retângulo recortado é dada por 15x (A = 15 x). Assim, a medida da área restante, após o recorte, pode ser dada pela expressão x² 15x = .1750. Na equação na fórma reduzida, temos:

x² 15x .1750 = 0.

Nessa equação, a = 1, b = 15 e c = .1750. Assim:

Δ = b2 4ac Δ = (15)² 4 1 (.1750) = .7225

raiz quadrada de delta, igual a, raiz quadrada de 7.225, igual a, 85
x igual a fração de numerador: menos b, mais o menos, raiz quadrada de delta, e de denominador: 2a, implica, x igual a, fração de numerador: menos, abre parênteses, menos 15, mais ou menos 85, e de denominador, 2 vezes 1,, igual a, fração de numerador: 15 mais ou menos 85, e de denominador 2.

Portanto, as raízes da equação são

x1 igual a 50

e

x2 igual a menos 35

. Como se trata de uma medida de comprimento, ela não pode ser dada por um número negativo. Então, vamos considerar apenas a raiz

x1 igual a 50

. Assim, a área da folha de cartolina mede .2500 centímetros quadrados (50 50 = .2500).

41. Se a altura mede x, o comprimento mede x + 5. Então a medida da área será x · (x + 5) e a medida do perímetro será 2 · x + 2 · (x + 5) = 2x + 2x + 10 = 4x + 10.

Portanto: x · (x + 5) = 300 x2 + 5x 300 = 0

Δ = 52 4 · (300) = .1225

x igual a, fração de numerador: menos 5, mais ou menos, raiz quadrada de 1.225, e de denominador 2, igual a, fração de numerador: menos 5, mais ou menos, 35, e de denominador: 2, então, x1 igual a 30 sobre 2, igual a 15; e x2 igual a, menos 40 sobre 2, igual a, menos 20

O resultado negativo não convém, pois x se trata de uma medida de comprimento. Então, a medida do perímetro será 70 métros, pois 4 15 +10 = 60 + 10 = 70.

42.

35 igual a fração de numerador n vezes, abre parênteses, n menos 3, fecha parênteses, e denominador 2

70 = n2 3n n2 3n 70 = 0

Δ = (3)2 4 · (70) = 289

n igual a, fração de numerador: menos, abre parênteses, menos 3, mais ou menos raiz quadrada de 289, e de denominador: 2, igual a, a fração de numerador 3 mais ou menos 17, e de denominador: 2. Então, n1 igual a 20 sobre 2 igual a 10, e n2 igual a menos 14 sobre 2, igual a menos 7.

Como não há polígono com número negativo de lados, então podemos concluir que esse polígono tem 10 lados. O polígono é um decágono.

43. a) Separando a figura em três colunas, para representar a medida da área temos a seguinte expressão:

x · 3x + (x + x) · 4 + (x + x + 2) · 5 =

= 3x2 + 2x · 4 + (2x + 2) · 5 = 3x2 + 8x + 10x + 10 =

= 3x2 + 18x + 10

43. b) A equação será 3x2 +18x 21 = 0, pois:

3x2 + 18x +10 = 31 3x2 + 18x 21 = 0

43. c) 3x2 + 18x 21 = 0

Δ = 182 4 · 3 · (21) = 324 + 252 = 576

x igual a fração de numerador menos 18, mais ou menos, raiz quadrada de 576, e de denominador: 2 vezes 3. Então, x1, igual a fração de numerador menos 18 menos 24, e denominador 6, igual a, menos 42 sobre 6, igual a menos 7; e x2 igual a fração de numerador menos 18 mais 24, e de denominador: 6, igual a 6 sobre 6 igual a 1.

43. d) Se a área medir 31,1 será solução da equação, mas 7 não, pois é negativo.

44. a)

abre parênteses, 2x mais 3, fecha parênteses, elevado ao quadrado, menos 4 vezes fração de numerador x elevado ao quadrado e denominador 2

= 4x2 + 12x + 9 2x2 = 2x2 + 12x + 9

44. b) 2x2 + 12x + 9 = 119 2x2 + 12x 110 = 0 x2 + 6x 55 = 0

Δ = 62 4 · (55) = 36 + 220 Δ = 256

x igual a fração de numerador menos 6 mais ou menos raiz quadrada de 256, e de denominador: 2. Então, x1 igual a fração de numerador menos 6 mais 16, e de denominador: 2, igual a, 10 sobre 2, igual a 5; e x2 igual a fração de numerador: menos 6 menos 16, e de denominador: 2, igual a, menos 22 sobre 2, igual a, menos 11.

Portanto, x = 5.

45. Contornando um quadrado de lado medindo x com um faixa medindo 2 centímetros, então o lado do quadrado final terá lado medindo x + 4. Logo, a medida de sua área será dada por (x + 4)2. Assim:

(x + 4)2 = 56,25

raiz quadrada de abre parênteses, x mais 4, fecha parênteses, elevado ao quadrado, fim da raiz, é igual a, raiz quadrada de 56,25

x + 4 = 7, 5  x = 3,5

Portanto, o lado do primeiro quadrado mede 3,5 centímetros.

46. Os quadrados construídos têm lados medindo x e y. Assim, a soma das medidas dos perímetros deve ter a medida do comprimento do arame, ou seja, 4x + 4y = 12 x + y = 3 y = 3 x. Da relação entre as medidas das áreas, temos:

x2 + y2 = 5 x2 + (3 x)2 = 5 x2 + 9 6x + x2 = 5  2x2 6x + 4 = 0 x2 3x + 2 = 0

Δ = (3)2 4 · 2 = 9 8 = 1

x igual a, fração de numerador, menos, abre parênteses, menos 3, fecha parênteses, mais ou menos, raiz quadrada de 1, e de denominador: 2. Então, x1, igual a, fração de numerador 3 mais 1, e de denominador 2, igual a, 4 sobre 2, igual a, 2; e x2 igual a fração de numerador: 3 menos 1, e de denominador: 2, igual a, 2 sobre 2, igual a 1.

Então, os quadrados têm lados medindo 1 decímetro e 2 decímetros. Portanto, os perímetros medem 4 e 8, sendo necessário cortar o arame a 4 decímetros ou 8 decímetros de uma das extremidades.

47. A medida da área pode ser calculada por:

fração de numerador: abre parênteses, 2x mais 5, fecha parênteses, vezes, abre parênteses, x mais 2, fecha parênteses, e de denominador: 2, igual a, fração de numerador: 2 x elevado ao quadrado, mais 5x mais 4x, mais 10, e de denominador: 2, igual a, fração de numerador: 2 x elevado ao quadrado, mais 9x, mais 10, e de denominador: 2.

Então, como a área mede 95 centímetros quadrados, temos:

fração de numerador 2 x elevado ao quadrado, mais 9x, mais 10, e de denominador 2.

= 95 2x2 + 9x + 10 = 190

 2x2 + 9x 180 = 0

Δ = 92 4 2 (180) = 81 + .1440 Δ = .1521

x igual a, fração de numerador: menos 9, mais ou menos raiz quadrada de 1.521, e de denominador, 2 vezes 2. Então, x1 igual a, fração de numerador: menos 9 mais 39, e de denominador: 4, igual a, 30 sobre 4, igual a, 7,5; e x2 igual a, fração de numerador menos 9 menos 39, e numerador: 4, igual a, menos 48 sobre 4, igual a, menos 12

Então, como as medidas de comprimento não podem ter valores negativos, o valor de x deve ser igual a 7,5.

48. Sendo x o número procurado, então a equação será: 2x2 4x + 13 = 10 2x2 4x + 3 = 0

Δ = (4)2 4 · 2 · 3 = 16 24 = 8 < 0

Portanto, não existe número real que satisfaça.

51. a) Nessa equação, a = 2 , b = 3 e c = p.

É necessário que Δ = 0, então:

Δ = 32 4 · 2 · p Δ = 9 8 p 9 8 p = 0 p =

9 oitavos

51. b)

x igual a fração de numerador menos b, mais ou menos, raiz quadrada de delta, e de denominador 2a, implica, fração de numerador menos 3 mais ou menos zero, e de denominador: 2 vezes 2, igual a, menos 3 quartos.

51. c)

x igual a fração de numerador: menos 3, mais ou menos raiz quadrada de 9 menos 8p, e de denominador: 2 vezes 2, implica duas expressões. Primeira expressão: fração de numerador: menos 3 mais raiz quadrada de 9 menos 8p, e de denominador 4, igual a zero, implica, menos 3, mais raiz quadrada de 9 menos 8p, igual a zero, implica, raiz quadrada de 9 menos 8p, igual a, 3. Segunda expressão: fração de numerador menos 3 menos raiz quadrada de 9 menos 8p, e de denominador 4, igual a zero, implica, menos 3, menos raiz quadrada de 9 menos 8p, igual a zero, implica, raiz quadrada de 9 menos 8p, igual a, menos 3, abre parênteses, impossível, fecha parênteses.

abre parênteses, raiz quadrada de 9 menos 8p, fecha parênteses, elevado ao quadrado

= 9 9 8 p = 9 8 p = 0 p = 0

51. d)

x igual a fração de numerador: menos 3, mais ou menos raiz quadrada de 9 menos 8p, e de denominador: 2 vezes 2, implica duas expressões. Primeira expressão: fração de numerador: menos 3 mais raiz quadrada de 9 menos 8p, e de denominador 4, igual a 2 implica, menos 3, mais raiz quadrada de 9 menos 8p, igual a 8, implica, raiz quadrada de 9 menos 8p, igual a, 11. Segunda expressão: fração de numerador menos 3 menos raiz quadrada de 9 menos 8p, e de denominador 4, igual a 2, implica, menos 3, menos raiz quadrada de 9 menos 8p, igual a 8, implica, raiz quadrada de 9 menos 8p, igual a, menos 11, abre parênteses, impossível, fecha parênteses.

abre parênteses, raiz quadrada de 9 menos 8 p, fecha parênteses, elevado ao quadrado, igual a 11 elevado ao quadrado, implica nove menos 8p igual a 121, implica, menos 8p igual a 112, implica, p igual a menos 112 sobre 8, igual a, menos 14

51. e) Δ < 0 9 8p < 0 8p < 9 p >

9 oitavos.

52. Nessa equação, a = 2, b = 4 e c = 5k. Então, para Δ > 0, temos: 42 4 · 2 · 5k > 0 16 40k > 0 ⇒ ‒40k > 16 k <

2 quintos

53. Nessa equação, a = 1, b = k e c = 9. Então, para Δ = 0, temos: (k)2 4 · 9 = 0 k2 = 36

k igual a mais ou menos raiz quadrada de 36

= ±6

Então, k = 6 ou k = 6.

54. Nessa equação, a = 1, b = (p + 5) e c = 36. Então:

Δ = 0 Δ = [(p + 5)]2 4 1 · 36 = 0 (p + 5)2 144 = 0 (p + 5)2 = 144

abre parênteses, p mais cinco, fecha parênteses, elevado ao quadrado, igual a 12 elevado ao quadrado, então p mais cinco igual menos 12, implica, p igual a menos 17, ou p mais 5 igual a 12, implica, p igual a 7.

55. a) Nessa equação, a = 9 , b = 12 e c = 2m.

Para Δ < 0, temos: (12)2 4 · 9 · 2m < 0 144 72m < 0 72 (2 m) < 0 2 m < 0 2 < m m > 2

55. b) Para Δ = 0, temos: 72 · (2 m) = 0 2 m = 0 m = 2

55. c) Para Δ > 0, temos: 72 · (2 m) > 0 2 m > 0 m > 2 m < 2

55. d) Como Δ = 72 · (2 m), temos:

x igual a. fração de numerador: menos 12 mais ou menos, raiz quadrada de 72 vezes, abre parênteses, 2 menos m, fecha parênteses, e de denominador: 2 vezes 9

Portanto, as raízes são:

x1 igual a x igual a. fração de numerador: menos 12 mais, raiz quadrada de 72 vezes, abre parênteses, 2 menos m, fecha parênteses, e de denominador: 18, igual a, 0,2

implica, menos 12 mais raiz quadrada de 72 vezes, abre parênteses, 2 menos m, fecha parênteses, igual a, 3,6, implica, raiz quadrada de 72 vezes, abre parênteses, 2 menos m, fecha parênteses, igual a 15,6
x2 igual a x igual a. fração de numerador: menos 12 menos raiz quadrada de 72 vezes, abre parênteses, 2 menos m, fecha parênteses, e de denominador: 18, igual a, 0,2
implica, menos 12 menos raiz quadrada de 72 vezes, abre parênteses, 2 menos m, fecha parênteses, igual a, 3,6, implica, menos raiz quadrada de 72 vezes, abre parênteses, 2 menos m, fecha parênteses, igual a 15,6.

72 · (2 m) = 15,62

72 · (2 m) = 243,36 2 m = 3,38 m = 1,38

56. a) Como

S igual a menos b sobre a.

, temos:

x1 mais x2, igual a, menos, fração de numerador: menos 6, e de denominador: 1, igual a 6.

56. b) Como

P igual a c sobre a

, temos:

x1 vezes x2, igual a, 5 sobre 1, igual a, 5

57.

a

b

c

S = - b a

P = c a

x1

x2

Item a

1

− 8

15

- - 8 1 = 8

15 1 = 15

3

5

Item b

1

2

− 3

- 2 1 = −2

- 3 1 = −3

− 3

1

Item c

5

21

4

- 21 5 = −4,2

4 5 = 0,8

− 4

- 1 5 0,2.

Item d

1

7

12

- 7 1 = −7

12 1 = 12

− 3

− 4

Item e

3

− 6

0

- - 6 3 = 2

0 3 = 0

0

2

Item f

1

0

− 144

- 0 1 = 0

- 144 1 = −144

−12

−12

58. Como a = 1, b = 9 e c = 20, então:

mn (m + n) = P · S =

c sobre a, vezes, abre parênteses, menos, b sobre a, fecha parênteses, igual a, 20 sobre 1, fim da raiz, vezes, abre parênteses, menos, menos 9 sobre 1, fecha parênteses

mn (m + n) = 180

59.

S igual a menos b sobre a, implica, menos, fração de numerador menos, abre parênteses, m menos 2, fecha parênteses, e de denominador: 4, igual a, 3 quartos,.

m 2 = 3 m = 5

60.

S igual a, menos b sobre a, implica, fração de numerador menos 21 e denominador m mais 10, fim da fração, igual a, menos 7 sextos, implica, fração de numerador 3 e denominador m mais 10, fim da fração, igual a, um sexto.

m + 10 = 18 m = 8

61.

P igual a, c sobre a, implica, 2 terços, igual a, fração de numerador p menos 1, e de denominador: 6, implica, 2 igual a, fração de numerador p menos 1, e de denominador 2

p 1 = 4 p = 5

62. Se

x1 igual a r

, então

x2 igual a 3r

, então:

S = r + 3r = 4r e P = r · 3r = 3r2

Portanto:

4r igual a menos, fração de numerador menos 8, e de denominador1, implica, 4r igual a 8, implica, r igual a 2

Assim, obtemos:

3 r elevado ao quadrado, igual a, 2p sobre 1.

3 · 22 1 = 2 p p = 3 · 2 = 6

64. a) Considerando x2 Sx + P = 0, obtemos:

S = 8 + 5 = 3 e P = 5 · (8) = 40; então: x2 + 3x 40 = 0

64. b)

S igual a 2 mais 4 quintos, igual a, 2,8.

e

P igual a 2 vezes 4 quintos, igual a, 1,6.

; então:

x2 2,8x + 1,6 = 0 5x2 14x + 8 = 0

64. c)

S igual a, menos 3, mais, abre parênteses, menos 1 sobre 2, fecha parênteses, igual a, menos 3,5.

e

P igual a menos 3, vezes abre parênteses, menos 1 sobre 2, fecha parênteses, igual a, 1,5.

; então:

x2 + 3,5x + 1,5 = 0 2x2 + 7x + 3 = 0

64. d)

S igual a, um terço menos 2 quintos, igual a, fração de numerador 5 menos 6, e de denominador 15, igual a, menos 1 sobre 15

e

P igual a um terço, vezes, abre parênteses, menos 2 quintos, fecha parênteses, igual a, menos 2 sobre 15

então:

x elevado ao quadrado, mais 1, 15 avos de x, menos 2 sobre 15

= 0 15x2 + x 2 = 0

65. x2 Sx + P = 0; então, x2 35x + 300 = 0

Portanto,

x1 igual a 15

e

x2 igual a 20

(15 + 20 = 35 e 15 · 20 = 300).

66. a) x2 2x 120 = 0

Δ = (2)2 4 · (120) = 4 + 480 ⇒ Δ = 484

x igual a fração de numerador: menos, abre parênteses, menos 2, fecha parênteses, mais ou menos, raiz quadrada de 484, e de denominador 2; então x1 igual a fração de numerador 2 mais 22, e de denominador: 2, igual a, 12; e x2 igual a fração de numerador 2 menos 22, e de denominador: 2, igual a, menos 10

66. b) x2 0,2x 1,2 = 0

Δ = (0,2)2 4 · (1,2) = 0,04 + 4,8 Δ = 4,84

x igual a, fração de numerador: menos, abre parênteses, menos 0,2, fecha parênteses, mais ou menos, raiz quadrada de 4,84, e de denominador: 2. Então, x1 igual a fração de numerador: 0,2 mais 2,2, e de denominador: 2, igual a, 1,2; e x2, igual a, fração de numerador: 0,2 menos 2,2, e de denominador: 2, igual a, menos 1.

Pense mais um pouco

Página 157

Pelos dados do problema, se a caixa-d’água menor tem a medida da aresta representada por x, a caixa-d’água maior terá medida da aresta representada por (x + 1). A diferença entre a capacidade das caixas-d’água é .91000 litros, ou seja, 91 métros cúbicos (1 métro cúbico = .1000 litros). A equação que descreve essa situação é (x + 1)3 x3 = 91. Aplicando a propriedade do cubo da soma, obtemos:

x3 + 3 x² 1 + 3 x + 13 x3 = 91 3x² + 3x + 1 = 91

3x² + 3x = 90

Dividindo, membro a membro, por 3, obtemos a equação x² + x = 30. Essa equação pode ser escrita como:

x elevado ao quadrado, fim do expoente, mais 2 vezes x vezes 1 sobre 2, igual a, 30

Adicionando

o quadrado de um meio

a cada membro para completar o quadrado perfeito, obtemos:

x elevado ao quadrado, fim do expoente, mais 2 vezes x vezes 1 sobre 2, mais, abre parênteses, 1 sobre 2, fecha parênteses, elevado ao quadrado, igual a 30 mais, abre parênteses, 1 sobre 2, fecha parênteses, elevado ao quadrado, implica, abre parênteses, x mais 1 sobre 2, fecha parênteses, elevado ao quadrado, igual a 30 mais um quarto, implica
implica, abre parênteses, x mais fração 1 sobre 2, fecha parênteses, elevado ao quadrado, igual a, 121 sobre 4, implica, x mais fração 1 sobre 2, igual a, mais ou menos, raiz quadrada da fração 121 sobre 4, implica, x mais fração 1 sobre 2, igual a, mais ou menos 11 sobre 2, implica
x igual a, mais ou menos 11 meios, menos, 1 sobre 2.

Portanto, x = 5 ou x = 6.

Concluímos que x = 5 é a solução da equação, pois medidas de comprimento não podem ter valores negativos. Então, as medidas das arestas das caixas-d'água são 5 metros e 6 metros (x = 5 e x + 1 = 6).

Exercícios complementares

1. Como a 0 k + 5 0 k 5.

2. a) 5 5x + 2x 2x2 = 5 2x2 + 3x = 0 x (2x + 3) = 0

Portanto, as raízes da equação são

x1 igual a 0 e x2 igual a menos 3 meios

.

2. b) 3y2 5y 15y + 25 + y2 = 0 4y2 20y + 25 = 0

Δ = (20)2 4 · 4 · 25 Δ = 0

y igual a, fração de numerador, menos, abre parênteses, menos 20, fecha parênteses, mais ou menos, raiz quadrada de zero, e de denominador: 2 vezes 4, igual a, 20 sobre 8, implica, y igual a 5 sobre 2

2. c) 2x2 x + 4x + 2 = 3x + 5x2 7x2 2 = 0

implica, x elevado ao quadrado, igual a, 2 sobre 7, implica, x igual a, mais ou menos, raiz quadrada da fração 2 sobre 7

2. d) 3x2 + 12 = 0

x igual a mais ou menos, raiz quadrada da fração menos 12 sobre 3

(não há raiz real)

3. A medida da área da parte pintada de azul é dada por:

(x + 3)2 x2 = x2 + 6x + 9 x2 = 6x + 9

6x + 9 = 57 x = 8

Então, o valor de x deve ser 8 centímetros.

4. a) Nessa equação, b = (m 5) e c = 1 m, então:

c = 0 1 m = 0 m = 1

4. b) b = 0 m 5 = 0 m = 5

5. a) Sendo x a medida do lado do quadrado, então 3x2 é a medida da área dos três terrenos; portanto, 3x2 = .4800.

5. b) 3x2 = .4800 x2 = .1600 x = ±40

Portanto, as raízes da equação são

x1 igual a 40 e x2 igual a menos 40

.

5. c) A medida não pode ser negativa; então,

x1 igual a 40

é a raiz que representa a medida do lado de cada terreno quadrado.

6. x2 + 10x = 11x x2 x = 0 x · (x 1) = 0

Portanto: x = 0 ou x 1 = 0 x = 1

7. A figura lilás é formada por 6 quadrados de lados medindo

h sobre 4

; então, sua medida de área é:

6 vezes, abre parênteses, h sobre 4, fecha parênteses, elevado ao quadrado

A medida da área do retângulo verde é:

Abre parênteses, 2 vezes raiz quadrada de 3, fecha parênteses, vezes, abre parênteses, 3 vezes raiz quadrada de 3, fecha parênteses

= 6 · 3 = 18

Então:

6 vezes, abre parênteses, h sobre 4, fecha parênteses, elevado ao quadrado, igual a, 18, implica, abre parênteses, h sobre 4, fecha parênteses, elevado ao quadrado, igual a, 3, implica, h sobre 4, igual a, raiz quadrada de 3, implica, h igual a 4 vezes raiz quadrada de 3

8. a) Nessa equação, a = k, b = 16 , c = 5, então:

Δ = (16)2 4 · k · 5 Δ = 256 20k

x igual a fração de numerador 16 mais ou menos, raiz quadrada de 256 menos 20k, e de denominador: 2k, implica, fração de numerador 16 mais ou menos, raiz quadrada de 256 menos 20k, e de denominador: 2k,, igual a, 3, implica,
16 mais ou menos raiz quadrada de 256 menos 20k, igual a, 3 vezes 2k, implica, mais ou menos raiz quadrada de 256 menos 20k igual a 3 vezes 2k menos 16, implica

abre parênteses, mais ou menos raiz quadrada de 256 menos 20k, fecha parênteses, elevado ao quadrado,

= (3 · 2k 16)2 256 20k = (6k 16)2

256 20k = 36k2 2 · 6k · (16) + 162

256 20k = 36k2 192k + 256

36k2 172k = 0 9k 2 43k = 0

k(9k 43) = 0

Portanto, k = 0 ou 9k 43 = 0

k é igual a 43 sobre 9

Como para k = a = 0 a equação não é de 2º grau, então

k é igual a 43 sobre 9

.

8. b)

fração de numerador 16 mais ou menos, raiz quadrada de 256 menos 20k, fim da raiz, e de denominador: 2k, igual a, 1 sobre 2, implica, fração de numerador 16 mais ou menos, raiz quadrada de 256 menos 20k, fim da raiz, e de denominador: k

= 1

16 mais ou menos raiz quadrada de 256 menos 20k, igual a, k menos 16

256 20k = k2 32k + 256

k2 12k = 0 k · (k 12) = 0

Portanto: k = 0 ou k 12 = 0 k = 12

Então, k = 12.

8. c) Como Δ = 256 20k Δ > 0, então:

256 20k > 0 256 > 20k

Portanto: 12,8 > k k < 12,8

k menor que 64 sobre 5

8. d) A soma das raízes é:

menos b sobre a, igual a, menos, fração de numerador menos 16, e de denominador k, igual a, 16 sobre k, igual a, 4 terços

Portanto: k = 4 · 3 = 12

9. Como 8 é raiz, temos:

2 · 82 3p · 8 + 40 = 0 128 24p + 40 = 0

168 24p = 0

p igual a 168 sobre 24, igual a 7

Alternativa c.