Wiemy, że równanie kwadratowe ax2+bx+c=0, dla a≠0 możemy zapisać w postaci:

ax+b2a2-∆4a=0

Jeżeli ∆>0 możemy przekształcić równoważnie równanie.

ax+b2a2-∆4a2=0
ax+b2a+∆2ax+b2a-∆2a=0
ax--b-∆2ax--b+∆2a=0
ax-x1x-x2=0

Jeżeli ∆=0 to równanie ma jeden podwójny pierwiastek, zatem równanie możemy zapisać w postaci ax-x02=0.

Postać iloczynowa równania kwadratowego
Twierdzenie: Postać iloczynowa równania kwadratowego

Rozważmy równanie kwadratowe ax2+bx+c=0, a≠0.

1. Jeżeli ∆>0, to równanie można przedstawić w postaci iloczynowej

ax-x1x-x2=0

gdzie:
x1 i x2 – są pierwiastkami tego równania.

2. Jeżeli ∆=0, to równanie można przedstawić w postaci iloczynowej

ax-x02=0

gdzie:
x0 – jest podwójnym pierwiastkiem tego równania.

3. Jeżeli ∆<0, to równania nie można zapisać w postaci iloczynowej.

Wyrazy x-x1, x-x2 nazywamy czynnikami liniowymi.

Przykład 1

Zapiszemy równanie kwadratowe 2x2-7x-4=0 w postaci iloczynowej.

Obliczymy ∆.

∆=b2-4ac

∆=-72-4·2·-4=49+32=81⇒∆=81=9

Ponieważ ∆>0 zatem równanie ma dwa rozwiązania.

x1=-b-∆2a

x1=--7-92·2

x1=-12

x2=-b+∆2a

x2=--7+92·2

x2=4

Zatem równanie kwadratowe można zapisać w postaci iloczynowej 2·x+12x-4=0.

Przykład 2

Zapiszemy równanie -2x2+42x-4=0 w postaci iloczynowej.

Obliczymy ∆.

∆=b2-4ac

∆=422-4·-2·-4=32-32=0

Ponieważ ∆=0 zatem równanie posiada jeden pierwiastek podwójny.

x0=-b2a

x0=-422·-2

x0=2

Zatem równanie kwadratowe można zapisać w postaci iloczynowej -2·x-22=0.

Przykład 3

Znajdziemy, jeżeli istnieje, postać iloczynową równania 22x2+2x+3=0.

Obliczymy ∆.

∆=b2-4ac

∆=22-4·22·3=4-86

Ponieważ ∆<0 równania nie można rozłożyć na czynniki liniowe.

Zatem równania nie można zapisać w postaci iloczynowej.

Przykład 4

Pierwiastkami równania kwadratowego ax2+bx+c=0 są liczby 12 i 2.

Wykażemy, że a=c.

Zapiszemy równanie w postaci iloczynowejpostać iloczynowa równania kwadratowegopostaci iloczynowej.

ax-12x-2=0

Przekształcimy równoważnie równanie.

ax2-2x-12x+1=0

ax2-212x+1=0

ax2-212ax+a=0

Zatem a=c.

Przykład 5

Wyznaczymy wartości parametru a tak, aby liczba x0=2 była jedynym pierwiastkiem rzeczywistym równania x2-4x+6=a2+a.

Zauważmy, że współczynnik przy x2 jest równy 1.

Zgodnie z poznanym twierdzeniem, aby liczba 2 była jedynym pierwiastkiem równania, możemy równanie zapisać w postaci x-22=0.

x2-4x+4=0

Zapiszemy równanie x2-4x+6=a2+a w postaci równoważnej.

x2-4x+4=a2+a-2

x-22=a2+a-2

Czyli

a2+a-2=0

Obliczymy deltę i miejsca zerowe równania z niewiadomą a.

∆=12-4·1·-2=1+8=9

a1=-b-∆2a

a1=-1-32·1

a1=-2

a2=-b+∆2a

a2=-1+32·1

a2=1

Aby liczba x0=2 była jedynym pierwiastkiem rzeczywistym równania a=-2 lub a=1.

Słownik

postać iloczynowa równania kwadratowego
postać iloczynowa równania kwadratowego

postać iloczynowa równania kwadratowego ax2+bx+c=0, a≠0ax-x1x-x2=0 dla ∆>0 oraz ax-x02=0 dla ∆=0