Matemáticas 3 · Tema 6 · Trinomio de la forma x² + bx + c

Completar el trinomio cuadrado perfecto

Conocimiento previo

Repaso

Completar un trinomio cuadrado perfecto usa lo que ya viste: el binomio al cuadrado (a ± b)² = a² ± 2ab + b² y cómo se factoriza un TCP. Si ya se te olvidó, repásalo antes de empezar.

Repasar binomio al cuadrado y TCP →

¿Qué significa «completar»?

Mira el trinomio x² + 6x + ___. Le falta el último término. Si ese término es el correcto, el trinomio será un trinomio cuadrado perfecto (TCP): un binomio al cuadrado. Como (x + 3)² = x² + 6x + 9, el término que falta es 9.

Se le llama completar el cuadrado porque se puede ver como un cuadrado al que le falta una esquina: x² y dos rectángulos de 3 · x forman casi un cuadrado de lado x + 3, y la esquina que falta es un cuadradito de 3 · 3 = 9.

x² 3x 3x 9 x 3 x 3
x² + 6x le falta la esquina punteada (9) para ser el cuadrado de lado x + 3

Cómo se completa un TCP: x² + bx + ___

En x² + bx + ___, el número b es el que acompaña a la x, con su signo. Para saber qué término falta:

  1. Identifica b (con su signo).
  2. Divídelo entre 2: b2.
  3. Elévalo al cuadrado: (b2)². Ése es el término que falta, y siempre es positivo.
  4. Escribe el trinomio completo y factorízalo: el binomio es (x + b2)², con el signo de b.

Esto es lo mismo que la regla del TCP al revés: el término de en medio es el doble producto 2ab con a = x, así que b = 2 · (el número del binomio). Por eso el número del binomio es la mitad de b, y el último término es ese número al cuadrado.

Ejemplos

Cuatro ejemplos paso a paso

Errores comunes: usar b² en lugar de (b ÷ 2)² (x² + 6x + 36 no es un TCP); sumar b ÷ 2 sin elevarlo al cuadrado; y poner el signo de b en el último término (siempre es positivo: el signo de b va en el binomio).

¿Para qué sirve?

Completar el cuadrado permite resolver ecuaciones que no se factorizan a simple vista. Por ejemplo, en x² + 6x = 7 sumamos 9 en los dos lados (el término que completa el TCP) y queda:

También es la idea que da la fórmula general de las ecuaciones de segundo grado y el vértice de una parábola.

Ejercicios: completa el TCP (falta el último término)

Instrucciones

A cada trinomio x² + bx + ___ le falta el último término. Contesta los tres pasos y oprime Comprobar (o la tecla Enter):

1. ¿Cuánto vale b ÷ 2? (b es el número que acompaña a la letra, con su signo)
2. ¿Qué término falta? Es (b ÷ 2)² y siempre es positivo.
3. Factoriza el trinomio completo: escribe el binomio al cuadrado, por ejemplo (x + 3)^2.

Los números pueden ser enteros, fracciones (por ejemplo 5/2) o decimales. Debajo de cada casilla hay botones para escribir la letra, los paréntesis, el ², el signo menos y la fracción; también puedes usar ^2 con el teclado.

Te tocan 10 ejercicios al azar de un banco de 100. Cuando termines, oprime Otros 10 ejercicios para volver a intentar con ejercicios diferentes.

Ejercicios: completa el TCP (falta el término de en medio)

Instrucciones

Ahora el que falta es el término de en medio, por ejemplo x² + ___ + 49 o x² − ___ + 49. Contesta los tres pasos y oprime Comprobar:

1. ¿Cuánto vale la raíz cuadrada del último término?
2. ¿Qué término de en medio falta? Es el doble producto 2 · x · (la raíz). Si antes del espacio está el signo +, hay dos respuestas posibles: escribe una, por ejemplo 14x o −14x. Si ya está escrito el signo − (x² − ___ + 49), escribe sólo el número con la letra: 14x, y el trinomio queda x² − 14x + 49.
3. Factoriza el trinomio que formaste: (x + 7)^2 si el término de en medio quedó +14x, o (x − 7)^2 si quedó −14x.

Te tocan 10 ejercicios al azar de un banco de 50. Oprime Otros 10 ejercicios para volver a intentar con ejercicios diferentes.

Rúbrica · Completar el trinomio cuadrado perfecto

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Criterio Nivel 1Insuficiente Nivel 2En desarrollo Nivel 3En desarrollo · mínimo indispensable Nivel 4Suficiente Nivel 5Satisfactorio
ComunicaciónExpresión escrita y oralTransmite sus ideas utilizando vocabulario matemático y con una variedad de representaciones (escrito, oral, visual, electrónico, etc.).
Qué observar:
  • Escribe b, b ÷ 2 y el término que falta con su signo, con fracciones o decimales bien escritos.
  • Escribe la factorización con paréntesis y el exponente 2: (x − 5)².
  • Explica con sus palabras los pasos: identificar b, dividir entre 2, elevar al cuadrado y factorizar.
Escribe el término que falta sin relación con b, deja la factorización sin paréntesis o sin el exponente 2, y sus respuestas no se entienden. No usa ningún apoyo, como los pasos b, b ÷ 2 y (b ÷ 2)². Usa la simbología con limitaciones: escribe los resultados, pero no siempre en la forma correcta (omite el signo de b ÷ 2, un paréntesis o el exponente 2). Contesta sin explicar o sólo repite los pasos. Escribe con la simbología correcta b ÷ 2, el término que falta y el binomio al cuadrado, con alguna deficiencia (por ejemplo, una fracción sin simplificar). Explica con claridad qué hizo en cada paso. Escribe y explica con notación correcta el procedimiento completo (b, b ÷ 2, (b ÷ 2)², factorización), por diferentes medios (con la fórmula, con la figura y con palabras), y reconstruye el procedimiento en un ejercicio nuevo.
Representación geométricaDistingue, decodifica, selecciona e intercambia entre diferentes representaciones de objetos matemáticos.
Qué observar:
  • Relaciona x² + bx con un cuadrado de lado x y dos rectángulos de lados x y b ÷ 2, al que le falta una esquina.
  • Reconoce que la esquina que falta es un cuadrado de lado b ÷ 2, y por eso su área (b ÷ 2)² es positiva.
Ve x² + bx como una suma de términos y no reconoce la figura del cuadrado con una esquina faltante, ni la relaciona con el término que falta. Reconoce la figura del cuadrado de lado x + 3 en el ejemplo, pero no la generaliza a otros valores de b ni a fracciones. Interpreta la figura: x² y los dos rectángulos de lados x y b ÷ 2, y la esquina que falta como un cuadrado de lado b ÷ 2, también cuando b es impar o fraccionario. Dibuja la figura para un b nuevo y la usa para justificar que el término que falta es (b ÷ 2)² y que el trinomio completo es el cuadrado de lado x + b ÷ 2.
Representación algebraicaDistingue, decodifica, selecciona e intercambia entre diferentes representaciones de objetos matemáticos.
Qué observar:
  • Completa x² + bx + ___ con (b ÷ 2)², también con b negativo, impar, fraccionario o decimal.
  • Completa x² + ___ + c sacando la raíz de c y calculando el doble producto 2 · x · (la raíz), y sabe que hay dos respuestas (+ o −).
  • Factoriza el trinomio completo como (x + b ÷ 2)² con el signo de b.
Conoce la regla sólo de memoria: escribe b² o b ÷ 2 como término que falta, o no distingue el término de en medio del último. No factoriza el trinomio completo. Completa el trinomio en los casos sencillos (b par y positivo). Le fallan los casos con b negativo, b impar, fracciones o decimales, el signo del binomio o el 2 del doble producto. Comprende y maneja las propiedades: obtiene (b ÷ 2)² con cualquier b (también con fracciones y decimales), halla el término de en medio con el doble producto, y factoriza con el signo correcto. Explica por qué el término que falta es (b ÷ 2)² a partir de (x + b ÷ 2)² = x² + bx + (b ÷ 2)², usa el desarrollo y la factorización como procesos inversos y generaliza para cualquier b.
ArgumentaciónPensamiento y razonamiento matemáticoSeguir y elaborar cadenas de argumentos.
Qué observar:
  • Explica por qué el término que falta es (b ÷ 2)²: porque el término de en medio debe ser el doble producto 2ab con a = x.
  • Justifica por qué el último término es siempre positivo y por qué el signo del binomio es el de b.
  • Comprueba su resultado desarrollando (x + b ÷ 2)² y comparándolo con el trinomio.
Dice «así es la regla» o «se divide entre 2» sin justificar. Completa el trinomio pero no lo comprueba ni lo explica. Defiende con una regla simple («la mitad de b, al cuadrado») con lenguaje matemático básico. Valida con ejemplos: completa varios trinomios y comprueba cada uno desarrollando el binomio; da ejemplos y no-ejemplos de trinomios que sí y que no son cuadrados perfectos. Explica la estructura del argumento: que el término de en medio sea 2ab es la hipótesis y que el último término sea (b ÷ 2)² es la conclusión; comprueba sus resultados desarrollando el binomio. Elabora una cadena de argumentos que generaliza para cualquier b: demuestra con (x + b ÷ 2)² = x² + bx + (b ÷ 2)² por qué completar el cuadrado funciona, y lo relaciona con la figura y con la resolución de ecuaciones como x² + 6x = 7.

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Completar el cuadrado es la idea que da la fórmula general, con la que se resuelven los trinomios x² + bx + c que no se factorizan con números enteros.

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