A matemática que a escola não ensina volume 3

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  • SUMRIO

    1 BREVE HISTRIA ....................................................................................................... 4

    2 MTODOS DE RESOLUO...................................................................................... 7

    2.1 EQUAES INCOMPLETAS .............................................................................. 7

    2.1.1 INCOMPLETAS DE B e C .............................................................................. 7

    2.2 INCOMPLETAS DE B ......................................................................................... 7

    2.3 INCOMPLETAS DE C ......................................................................................... 8

    2.4 COMPLETAS ........................................................................................................ 8

    2.4.1 MTODOS ALGBRICOS ............................................................................... 8

    2.4.1.1 MTODO DE RESOLUO CONVENCIONAL ................................... 8

    2.4.1.1.1 DEDUO ALTERNATIVA .............................................................. 9

    2.4.1.2 MTODO DA SEMI-SOMA E PRODUTO ............................................. 9

    2.4.1.3 MTODO DA SUBSTITUIO DE VARIVEIS ............................... 10

    2.4.1.4 FRMULA ALTERNATIVA ................................................................. 10

    2.4.1.4.1 DEMONSTRAO INDEPENDENTE DO CONHECIMENTO DA

    FRMULA RESOLUTIVA................................................................................. 10

    2.4.1.5 MTODO DO QUADRADO DA SOMA E DIFERENA .................... 11

    2.4.1.6 MTODO DIFERENCIAL OU DAS COORDENADAS DO VRTICE

    12

    2.4.1.7 MTODO FAN- FAN .............................................................................. 12

    2.4.1.8 MTODO DA TRANSFORMAO ..................................................... 13

    2.4.2 MTODO DA FALSA POSIO DUPLA .................................................... 14

    3 MTODOS NO ALGBRICOS DE RESOLUO ................................................ 15

    3.1 MTODOS GRFICOS ...................................................................................... 15

    3.1.1 MTODO GRFICO DE UM SISTEMA DE EQUAES .......................... 15

    3.1.2 MTODO CARTESIANO ............................................................................... 15

    3.2 MTODOS GEOMTRICOS CONSTRUTVEIS ............................................. 16

    3.2.1 MTODO DE DESCARTES ........................................................................... 16

    3.2.2 MTODO GEOMTRICO DE EUCLIDES ................................................... 17

  • 3.2.3 MTODO DE EUCLIDES 2 ........................................................................... 17

    3.3 MTODOS GEOMTRICOS NO CONSTRUTVEIS ................................... 18

    3.3.1 MTODO GEOMTRICO DE COMPLETAR O QUADRADO................... 18

    3.3.2 MTODO GEOMTRICO DE COMPLETAR O QUADRADO -

    ALTERNATIVO .......................................................................................................... 19

    3.3.3 MTODO GEOMTRICO .............................................................................. 19

    4 .BIBLIOGRAFIA CONSULTADA ............................................................................. 21

  • 1 BREVE HISTRIA

    A histria das equaes do segundo grau1 remontam desde a poca dos egpcios,

    babilnios, gregos, hindus e chineses. O primeiro registro das equaes polinomiais do 2

    grau que se tem noticia foi feita pelos babilnios. Eles tinham uma lgebra bem

    desenvolvida e resolviam equaes de segundo grau por mtodos semelhantes aos atuais ou

    pelo mtodo de completar quadrados. Como as resolues dos problemas eram

    interpretadas geometricamente no fazia sentido falar em razes negativas. O estudo de

    razes negativas foi feito a partir do sculo XVIII.

    Como eles no utilizavam coeficientes negativos, precisavam distinguir diferentes

    casos possveis:

    a.) qpxx =+2

    b.) pxqx =+2

    c.) qpxx +=2

    O caso 02 =++ qpxx com p e q positivos obviamente no teria soluo. Na

    Grcia, a matemtica tinha um cunho filosfico e pouco prtico. Euclides, nos Elementos

    resolve equaes polinomiais do 2 grau atravs de mtodos geomtricos.

    Diophanto contribuiu para mais um avano na busca da resoluo de equaes do 2

    grau ao apresentar uma outra representao da equao introduzindo alguns smbolos, pois

    at ento a equao e sua soluo eram representados em forma discursiva.

    Na ndia as equaes polinomiais do 2 grau eram resolvidas completando-se

    quadrados. Esta forma de resoluo foi apresentada geometricamente por Al-Khowrizm,

    no sculo IX. Eles descartavam as razes negativas, por serem "inadequadas" e aceitavam

    as razes irracionais. Tinham tambm uma "receita" para a soluo das equaes de forma

    puramente algbrica.

    A abordagem chinesa para a resoluo destas equaes foi o mtodo fan-fan

    redescoberta, independentemente, em 1819 pelo matemtico ingls William George

    1 o Brasil, costuma-se chamar de frmula de Bhaskara frmula que d as solues da

    equao do segundo grau. Alm de ser historicamente incorreto, esta nomenclatura no usada em nenhum outro pas (veja a respeito a Revista do Professor de Matemtica, 39(1999), p. 54).

  • Horner. Assim, o mtodo fan-fan ficou conhecido como mtodo de Horner. Sculos mais

    tarde Isaac Newton desenvolveu um mtodo bastante similar.

    No sculo XVI, Franois Vite utilizou-se de simbolismo para representar equaes

    dando um carter geral.

    Ao longo da Baixa Idade Mdia, no Islam, os rabes tornaram-se patronos da

    cultura, traduzindo para o rabe manuscritos hindus e gregos como Os Elementos de

    Euclides, o Almajesto de Ptolomeu, alm de inmeros trabalhos de astronomia, medicina

    e filosofia grega, que posteriormente foram traduzidos para o latim e outras lnguas por

    intelectuais europeus. Em Bagd foi criada a Casa de Sabedoria comparvel ao antigo

    Museu de Alexandria, onde encontrava-se mestres, como o matemtico e astrnomo

    Mohammed ibu-Musa Al-Khowrizm (Maom, filho de Moiss de Khwarezm) que

    escreveu algumas obras de astronomia, tabelas sobre o astrolbio, relgio do sol, aritmtica

    e lgebra. Estas ltimas tiveram papeis importante na histria da matemtica. O livro De

    numero hindorum (Sobre a arte hindu de calcular) foi, provavelmente, baseado numa

    traduo rabe de Brahmagupta, e trata de uma exposio completa dos numerais hindus. A

    traduo para o latim desta obra contribuiu, na Europa, para a divulgao destes numerais

    que posteriormente vieram ser chamados de algorismos ou algoritmos, palavra que

    originalmente deriva do nome de Al-Khowrizm. Seu livro mais importante foi Al-jabr

    wa'l Muqabalah, de onde se originou o termo lgebra. Neste livro Al-Khowrizm expressa-

    se inteiramente com palavras, mesmos os nmeros so escritos em palavras em vez de

    smbolos. O texto contm uma exposio direta e elementar da resoluo de equaes,

    especialmente de segundo grau. No se sabe os significados certos dos termos Al-jabr e

    Muqabalah, supe-se que al-jabr significa "restaurao" ou "completao" e refere-se

    transposio de termos subtrados para o outro lado da equao, a palavra Muqabalah

    significa "reduo" ou "equilbrio" e refere-se cancelamento de termos semelhantes em

    lados opostos da equao. O Al-jabr wa'l muqabalah chegou ns em duas verses, a latina

    e a rabe. A traduo latina inicia-se com uma exposio do princpio posicional para

    nmeros e passa-se resoluo, em seis captulos, dos seis tipos de equaes formadas com

    trs espcies de quantidades: razes, quadrados e nmeros (isto , x , 2x e nmeros). Vamos

    detalhar um pouco o contedo destes captulos. O captulo I abrange o caso dos quadrados

  • iguais a razes, que atualmente representamos como xx 52 = , xx

    43

    2

    = , xx 105 2 = , etc.,

    cujas respostas so, respectivamente, 5=x , 12=x , 2=x . A raiz 0=x no era

    reconhecida, assim como as razes negativas. O captulo II abrange o caso de quadrado

    igual a nmeros. O captulo III resolve o caso de razes iguais a nmeros, analisando os

    casos em que o coeficiente do termo varivel igual a um, menor que um ou maior que um.

    Os captulos IV, V e VI abrange os trs casos de equaes quadrticas com trs termos:

    quadrados e razes iguais a nmeros ( 39102 =+ xx );

    quadrados e nmeros iguais a razes ( xx 10212 =+ );

    razes e nmeros iguais a quadrados ( 243 xx =+ ).

    As solues apresentadas so regras prticas de "completar o quadrado" aplicadas a

    exemplos especficos. Al-Khowrizm aps expor e resolver as equaes demonstra

    geometricamente seus resultados. Como exemplo, a equao 39102 =+ xx representada

    por um quadrado de lado x , e sobre os quatro lados constroem-se retngulos de largura 2,5

    unidades. Para completar o quadrado maior precisamos construir quatro quadrados menores

    nos cantos da figura, cada um com rea igual a 6,25 unidades. Portanto para "completar o

    quadrado" somamos 4 vezes 6,25 unidades ou seja 25 unidades, obtemos ento um

    quadrado com rea total 39 + 25 = 64. Conclumos que o lado do quadrado maior mede 8

    unidades e se subtrairmos 2 vezes 2,5 unidades, ou seja, 5 unidades, achamos x = 3, o que

    comprova o resultado obtido no captulo IV.

    Figura 1

  • 2 MTODOS DE RESOLUO

    Chama-se equao do segundo grau, toda funo polinomial do tipo

    02 =++ CBxAx onde devemos ter, necessariamente 0A , pois em caso contrrio,

    teramos uma equao do primeiro grau.

    2.1 EQUAES ICOMPLETAS

    Chama-se equao do segundo grau em sua forma incompleta, toda funo

    polinomial do segundo grau desprovida dos coeficientes B e/ou C .

    2.1.1 ICOMPLETAS DE B e C

    02 =Ax

    Se o produto de dois nmeros igual a zero ( )0= M 2, existem trs possibilidades: 0=M ; 0= ou 0 == M logo podemos concluir que: 0=x e 0=x .

    Esse tipo de equao no tem aplicao prtica tendo em vista que as razes sempre sero

    nulas, so, portanto uma mera formalidade matemtica.

    2.2 ICOMPLETAS DE B

    02 =+ CAx

    Logo: A

    Cx

    A

    Cx

    ==2

    2 Seja 0= QP QP = . Quadrando os dois lados da igualdade obtemos: 22 QP =

    022 = QP . Fatorando ( )( ) 0=+ QPQP . Chamando QPM = e QP += chegamos a concluso de que qualquer nmero multiplicado por zero igual a zero.

  • Os sinais devem-se ao fato de que um nmero positivo ou negativo terem o

    mesmo quadrado.

    2.3 ICOMPLETAS DE C

    02 =+ BxAx

    Fatorando temos: ( ) 0=+ BAxx . Se o produto de dois nmeros igual a zero, existem trs possibilidades: 0=M ; 0= ou 0 == M logo podemos concluir que:

    0=x e 0=+ BAx A

    Bx

    = .

    2.4 COMPLETAS

    02 =++ CBxAx

    Todos os tipos de equao do 2 grau incompletas so facilmente solveis

    algebricamente, no necessitando nenhum conhecimento adicional alm dos j adquiridos

    para resolver equaes do primeiro grau. O mesmo j no acontece com a forma completa,

    e este o nosso desafio. Inicialmente vamos dividir os mtodos de soluo em quatro tipos:

    a) Algbricos; b) Grficos c) Geomtricos construtveis d) Geomtricos no costrutveis.

    2.4.1 MTODOS ALGBRICOS

    So mtodos de resoluo que se valem das regras e manipulaes algbricas.

    2.4.1.1 MTODO DE RESOLUO COVECIOAL

    A tcnica usada aqui a de completar o quadrado. Se multiplicarmos a equao

    original por A4 teremos: 0444 22 =++ ACABxxA . Podemos observar que s teremos

  • um trinmio quadrado perfeito se adicionarmos um termo igual 2B aos dois lados da

    equao. Ento : 2222 444 BACBABxxA =+++ .

    Desenvolvendo temos: ( ) ACBBAxBACBAx 4242 222 =+=++ 3 e isolando a

    incgnita obtemos: A

    ACBBx

    2

    42 = frmula geral de resoluo de uma equao do

    segundo grau.

    2.4.1.1.1 DEDUO ALTERATIVA

    Dividindo toda a equao por A temos: 02 =++A

    Cx

    A

    Bx e passando o termo

    independente para o outro lado da igualdade temos que A

    Cx

    A

    Bx =+2 . Completando o

    quadrado temos: 22

    2

    22

    +=

    ++

    A

    B

    A

    C

    A

    Bx

    A

    Bx . Como o primeiro termo agora um

    trinmio quadrado perfeito, fatorando chegamos a: 22

    22

    +=

    +

    A

    B

    A

    C

    A

    Bx logo

    2

    22

    +=

    +

    A

    B

    A

    C

    A

    Bx e depois de algumas simplificaes obtemos finalmente que

    A

    ACBBx

    2

    42 = que a conhecida formula resolutiva da equao do segundo grau.

    2.4.1.2 MTODO DA SEMI-SOMA E PRODUTO

    Dividindo toda a equao por A temos: 02 =++A

    Cx

    A

    Bx . Fazendo

    A

    BS

    2= e

    A

    CP = obtemos: 022 =+ PSxx e a soluo obtida por: PSSx = 2 .

    3 O duplo sinal se deve ao fato do quadrado de nmeros simtricos conduzirem ao mesmo resultado.

  • 2.4.1.3 MTODO DA SUBSTITUIO DE VARIVEIS

    Vamos substituir na equao original a seguinte varivel definida por: A

    Byx

    2= o

    que leva a:

    022

    2

    =+

    +

    C

    A

    ByB

    A

    ByA e resolvendo temos:

    024 2

    22

    =+

    +

    + C

    A

    ByB

    A

    B

    A

    yByA 0

    24

    222

    =+++ CA

    BBy

    A

    ByBAy

    0424

    22

    222

    =+=++ CA

    BAyC

    A

    B

    A

    BAy e por fim:

    2

    2

    2

    4

    44A

    ACB

    A

    CA

    B

    y=

    = ou

    ainda a

    ACBy

    2

    42 = . Como queremos obter o valor de x , s substituirmos na

    segunda equao: A

    ACBB

    A

    Byx

    2

    4

    2

    2

    == que a frmula resolutiva j

    conhecida.

    2.4.1.4 FRMULA ALTERATIVA

    Seja ACB 42 = ento ACB 42 = e fatorando obtemos que

    ( )( ) ( )( ) ( ) ( )== B CABCABB 2222 mm e multiplicando tudo por ( )1 temos: ( ) ( )= mB CAB 22 logo = mB

    Cx

    2.

    2.4.1.4.1 DEMOSTRAO IDEPEDETE DO COHECIMETO DA

    FRMULA RESOLUTIVA.

  • Multiplicando toda a equao por C4 , temos: 0444 22 =++ CCBxACx .

    Adicionando 22xB chegamos a 222222 444 xBxBCCBxACx =++ . Colocando 2x em

    evidncia no primeiro membro obtemos: ( ) 22222 444 xBCCBxACBx =++ . Transpondo tudo para o primeiro membro e fatorando encontramos que

    ( ) ( ) 024 222 =++ CBXACBx e vamos concluir que: CBxACBx 242 += e CBxACBx 242 = e ento chegamos a frmula final que

    ACBB

    Cx

    4

    22

    = .

    2.4.1.5 MTODO DO QUADRADO DA SOMA E DIFEREA

    Seja a seguinte identidade: ( ) ( )22 4 xxxxxx =+ 4 Ento podemos resolver qualquer equao do segundo grau seguindo o seguinte

    procedimento: A

    Bxx =+ e

    A

    Cxx = e de posse desses dados podemos calcular a

    diferena entre as razes e atravs de um sistema do primeiro grau teremos a soluo. Em

    outras palavras temos: 22 4 DPS = , e podemos armar o seguinte sistema:

    =+

    =

    Sxx

    Dxx.

    Somando as duas equaes temos: DSx +=2 e 2

    DSx

    += e

    2

    DSx

    = .

    De outra forma, 22

    4 DA

    C

    A

    B=

    2

    2 4

    A

    ACBD

    =A

    ACBBx

    2

    42 +=

    e A

    ACBBx

    2

    42 = .

    4 Essa identidade obtida de: ( ) 222 2 BABABA ++=+ e ( ) 222 2 BABABA += . Subtraindo a primeira da segunda obtemos: ( ) ( ) ABBABA 422 =+ ou ( ) ( )22 4 BAABBA =+ que a identidade procurada.

  • 2.4.1.6 MTODO DIFERECIAL OU DAS COORDEADAS DO VRTICE

    ( )( ) ( )( )( )A

    xfxfxfxx

    00

    === onde ( )( )A

    Bxfx

    20

    == e ( )( )( )0= xfxf

    o valor que a funo assume no ponto ( )( )A

    Bxfx

    == 0 . ( )( )( )A

    xfxf4

    0

    == . Como

    ( )( )A

    Bxfx

    == 0 tambm chamado de vx abscissa do vrtice e ( )( )( )A

    xfxf4

    0

    ==

    da mesma forma igual a vy ordenada do vrtice, ento a frmula resolutiva pode ser

    escrita tambm em funo das coordenadas do seu vrtice: ( )( )( )

    A

    xfxfxx v

    0==

    A

    yxx vv

    = .5

    2.4.1.7 MTODO FA- FA

    Em 1803 o grande matemtico chins Chu Shih-chich, escreveu a obra Ssu-Yan

    (precioso espelho dos quatro elementos) uma tcnica especial para a resoluo da equao

    polinomial do 2 grau, baseada em aproximaes sucessivas, de grande preciso,

    denominado mtodo fan-fan. Em 1819, o matemtico ingls William George Honer

    reivindicou a descoberta do mtodo, rebatizando-o de mtodo de Horner.

    O mtodo consiste em descobrir a soluo aproximada na equao original e efetuar

    a transformao 0xxy = . Suponhamos que com essa transformao obtenhamos a

    seguinte equao do segundo grau: 02 =++ zvyy . Analisemos essa equao

    transformada: a medida que a aproximao anterior tende para a soluo, 0y . Logo,

    nesse intervalo podemos considerar que yy 2 e obtemos a aproximao final v

    zy

    +

    =

    1.

    O processo repetido at que se encontre uma soluo com a preciso que se deseje.

    5 Essa frmula bastante interessante e revela algumas propriedades como: a) a coordenada do vrtice deve ter sinal oposto ao de A para que haja duas razes reais b) se a coordenada do vrtice for igual a zero a equao admite duas razes iguais.

  • Seja resolver a equao 052922522 =+ xx . A soluo positiva dessa equao

    est entre 19 e 20. Utilizando a aproximao inicial 190 =x e faamos a transformao

    191 = xy . Substituindo na equao original obtemos: ( ) ( ) 052921925219 2 =+ xx 0143290 1

    21 =+ yy e obtemos a aproximao 49,0291

    1431 ==y e portanto,

    49,19291

    143191 =+=x . Fazendo-se agora 42,192 = xy obtemos uma nova equao

    066,098,29022 =+y e a nova aproximao ser 0022,098,291

    66,02 ==y . A nova

    aproximao ser 4922,190022,049,192 =+=x . Que maravilha!

    2.4.1.8 MTODO DA TRASFORMAO

    Seja 02 =++ CBxAx . Multiplicando por A temos: 022 =++ CABAxxA e

    fazendo Axy = e CAm = a equao transforma-se em 02 =++ mByy .

    Deduo da frmula resolutiva:

    mByy =+2 ( )2BBy ++ 222 2 BBymBByy ++=++ ( ) 22 BBymBy ++=+

    ( ) ( ) ( ) 222 2 wBywBywBy ++++=++ ( ) 222 22 wwBwyBBymwBy +++++=++

    ( ) ( ) 222 22 wwBBwyBmwBy +++++=++ . Para eliminar a incgnita no segundo membro, necessrio que

    202

    BwBw

    ==+ . Ento:

    22

    2

    422

    2

    BB

    BBm

    BBy +

    ++=

    ++ e

    22

    42

    Bm

    By +=

    +

    2

    42

    Bm

    By +=+

    2

    42

    Bm

    By += e finalmente chegamos a:

    2

    42

    BAC

    BAx +=

    4

    41

    2

    2BAC

    AA

    Bx

    += =

    A

    ACB

    A

    B

    2

    4

    2

    2 .

  • 2.4.2 MTODO DA FALSA POSIO DUPLA

    um mtodo bastante antigo de aproximao de uma equao qualquer. Conhecido

    como regula duorum falsorum, possvel ser aplicada at as equaes transcendentais. O

    mtodo provavelmente se originou na China, percorreu a ndia, a Arbia e finalmente

    chegou at ns. Em notao moderna temos: ( ) ( )( ) ( )21

    21123

    xfxf

    xfxxfxx

    = . Onde 21, xx so as

    razes por falta e por excesso e 3x uma aproximao melhor. O processo pode ser repetido

    indefinidamente at obter-se a preciso requerida.

    Sabendo que ( ) ( ) ( ) ( )

    31

    31

    21

    21

    xx

    xfxf

    xx

    xfxf

    =

    e fazendo ( ) 03 =xf chegamos a: ( ) ( )( ) ( )21

    21123

    xfxf

    xfxxfxx

    = .

    Seja resolver a equao 052922522 =+ xx . A soluo positiva como j vimos

    est entre 19 e 20. Aplicando a frmula 5,19148143

    14820143193 =

    =x .

    3x1x

    ( )1xf

    ( )2xf

    2x

  • 3 MTODOS O ALGBRICOS DE RESOLUO

    3.1 MTODOS GRFICOS 3.1.1 MTODO GRFICO DE UM SISTEMA DE EQUAES

    x

    CBAxCBAxxCBxAx

    =+=+=++ )(02 . Fazendo ( ) BAxxM += e

    ( )x

    Cx

    = . Traando-se o grfico das funes ( )xM e ( )x e o nos pontos de intercesso temos a soluo da referida equao. Seja resolver a seguinte equao:

    039102 =+ xx ( ) 10+= xxM e ( )x

    x39

    = e traando-se o grfico obtemos:

    x

    y

    -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30

    -20

    -15

    -10

    -5

    0

    5

    10

    15

    20

    E, portanto, as solues desta equao so: 3=x e 13=x .

    3.1.2 MTODO CARTESIAO

    mtodo que foi apresentado no sculo XVIII pelo ingls Sir John Leslie, em sua obra

    Elements of Geometry. Seja resolver a equao 02 =+ cbxx . Sobre o sistema de coordenadas

    cartesianas, marquemos os pontos: ( )1,0=A e ( )cbB ,= . Tracemos o crculo de dimetro AB . Os pontos em que o circulo tocar na abscissa so as razes da equao.

    B

    A

  • Com efeito, ( ) 2222

    12

    1

    22

    1

    2

    ++

    =

    ++

    cbcy

    bx e quando 0=y tem-se

    02 =+ cbxx

    3.2 MTODOS GEOMTRICOS COSTRUTVEIS 3.2.1 MTODO DE DESCARTES

    Em 1637, o francs Ren Descartes

    desenvolveu um mtodo geomtrico para a

    obteno da soluo positiva da equao do

    tipo 22 cbxx += . O mtodo consiste em

    traar um segmento LM de comprimento

    c e em L traa-se uma perpendicular L

    de comprimento 2

    b. Com centro em N

    constri-se um crculo de raio L e traa-

    se a reta passando por M e N at

    interceptar o ponto O. O segmento OM a soluo positiva da equao. Com efeito,

    222

    22c

    bbx +

    =

    e da decorre que 22 cbxx = .

    c M L

    N N

    P

    O

    2

    b

  • 3.2.2 MTODO GEOMTRICO DE EUCLIDES

    Seja resolver a seguinte equao

    22 BBxx =+ . Inicialmente traamos um

    quadrado de lado B e unamos o ponto C

    ao ponto mdio do lado oposto definindo

    no ponto E. com um compasso centrado

    em E e com EC como medida

    encontremos o ponto F localizado no

    prolongamento de AB . O valor de BF

    uma raiz da equao dada. De fato, o valor de BF dado por ( )15222

    22

    =+

    BBB

    B.

    Ou ainda, raciocinando de outra forma 222

    22B

    BBx +

    =

    + onde 5

    22

    BBx = .

    3.2.3 MTODO DE EUCLIDES 2

    Seja resolver a seguinte equao: CxBx = 2 ou o que equivalente CxBx += 2

    Tracemos o segmento AB e dividamos ao meio no ponto C . Em seguida tracemos o

    segmento CP perpendicular a AB cujo comprimento igual a C e unamos o ponto P ao

    ponto D de modo que 2

    BPD = . Construir o quadrado DBEG cujo lado uma raiz da equao

    dada. Podemos completar tambm o retngulo ABEF de modo a visualizar melhor a construo

    com a equao dada.

    A B

    E F

    C D

    P

    G

    xDB =

    BEDGAF ==

    2

    B

    B

    F B E A

    D C

    H G 2

    2

    2B

    B+

    522

    22

    BB

    B=+

  • Observando a construo acima podemos concluir que a rea do retngulo ABEF

    igual a Bx e a rea do quadrado DBEG igual a 2x . Logo o retngulo ADGF tem rea igual a

    C . Se o segmento DB igual a x , ento o segmento CD igual a xB

    2 e aplicando Pitgoras

    ao tringulo retngulo temos: ( ) 22222

    =+

    BCx

    Be resolvendo obtemos:

    CB

    xB

    CB

    xB

    =

    =

    4222

    222

    2

    4

    2

    2 CBBx

    = m .

    3.3 MTODOS GEOMTRICOS O COSTRUTVEIS 3.3.1 MTODO GEOMTRICO DE COMPLETAR O QUADRADO

    Seja resolver a seguinte equao: cxbx =+2 onde 0>c . Precisamos raciocinar como

    sendo a expresso um somatrio de reas, logo:

    Seja 2x representado por um quadrado e xb

    por um retngulo de lados x e b . Dividindo-se o

    retngulo em quatro partes obtemos o resultado ao

    lado:

    A rea da figura hachureada igual a c .

    Como podemos observar, se completarmos o quadrado maior estaremos formando quatro

    quadrados menores de lados 4

    b, portanto de area

    2

    4

    b. A rea dos quatro quadrados dada por

    22

    244

    =

    bb. Logo a rea total do quadrado externo igual a

    2

    2

    +

    bc e o lado ser

    portanto a raiz quadrado da rea que igual a: 2

    2

    + bc . O valor procurado o lado

    2x

    x

    x

    4

    b

    2x

    2x =

    xb =

  • subtrado de duas vezes o lado do quadrado menor

    42

    b portanto,

    +=

    42

    2

    2bb

    cx .

    3.3.2 MTODO GEOMTRICO DE COMPLETAR O QUADRADO - ALTERATIVO

    O mtodo alternativo consiste em dividir o retngulo em duas partes e no mais quatro

    partes.

    A rea da figura hachureada igual a c . Se completarmos o quadrado maior estaremos

    formando um quadrado menor de lado 2

    b, portanto de area

    2

    2

    b. Logo a rea total do

    quadrado externo igual a 2

    2

    +

    bc e o lado ser portanto a raiz quadrado da rea que igual a:

    2

    2

    + bc . O valor procurado o lado subtrado do lado do quadrado menor portanto,

    +=

    22

    2bb

    cx

    3.3.3 MTODO GEOMTRICO

    Seja resolver a seguinte equao: xbcx =+2 onde 0>xb . Traamos o quadrado

    ABCD para representar 2x e o retngulo BEFC para representar c unidades. Logo o retngulo

    ABEFCD formado com o quadrado deve ser igual a xb , de modo que b== DFAE . Tomando

    o ponto mdio de AE, e traando um quadrado de lado 2

    b teremos formado o quadrado GEIH.

    Formando o quadrado LHJK, teremos:

    2x

    2x =

    x 10 =

    x

    2

    b

  • De fato, a rea de BEFC difere de GHIE por LHJK. O que nos leva a concluir que LH

    dado por: cb

    2

    2. Como GEAG = GEBGAB =+ e decorre da que

    22

    2b

    cb

    x

    =

    + e de modo geral c

    bbx

    =

    2

    22.

    Como exemplo vamos resolver xx 10212 =+ .

    Ento LH igual a: 22152 = e a raiz dada por: 352 ==+ xx .

    2x c x

    x

    b

    2

    b

    2

    b

    A E

    D C

    B

    F

    G

    H I J

    L K

    2x c x

    x

    b

    5 A E

    D C

    B

    F

    G

    H I J

    L K

  • 4 .BIBLIOGRAFIA COSULTADA

    CARL b. Boyer. Histria da matemtica. 2 edio, Editora Edgard blucher ltda., 1999

    EVES, Howard . Introduo histria da matemtica. 3 edio, editora Unicamp, 2002.

    Campinas, SP.

    FRAGOSO, Wagner da Cunha. Uma abordagem histrica da equao do 2 grau. In Revista

    do Professor de matemtica 43, 2000

    GUELLI, Oscar.Contando a histria da matemtica: histria da equao do 2 grau. tica,

    2 edio, 1993, So Paulo

    http://www.matematica.br/historia/requacoes.html