Escribe los coeficientes a, b y c de la ecuación de segundo grado ax² + bx + c = 0. La ecuación de abajo está enlazada con los campos, así que también puedes cambiar los coeficientes directamente en ella. La fórmula general da las soluciones, junto con el discriminante, el tipo de soluciones y los pasos.
Índice
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Qué puedes hacer en esta página
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¿Para qué sirve este cálculo?
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Cómo usar
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Fórmulas y gráficas
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Símbolos y términos
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Qué conviene saber de antemano
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Cómo calcularlo con Excel
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Cómo calcularlo con Hojas de cálculo de Google
-
Cómo calcularlo con Python
-
La fórmula en LaTeX y otras notaciones matemáticas (para copiar)
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Cómo pedirle a ChatGPT que haga el cálculo
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Las ventajas de DataChef
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Funciones relacionadas
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Todas las calculadoras de NumberChef
Qué puedes hacer en esta página
- Escribe los coeficientes \(a, b, c\) y la fórmula general resuelve \(ax^2 + bx + c = 0\) al instante
- También muestra el valor del discriminante \(D = b^2 - 4ac\) y el tipo de soluciones (dos soluciones reales distintas, una solución doble o dos soluciones complejas)
- Cuando las soluciones no son números reales, igualmente halla las dos soluciones complejas, como \(-0{,}5 \pm 0{,}866i\) (un par conjugado que solo se diferencia en el signo de la parte imaginaria)
- Los coeficientes pueden ser decimales, números negativos o fracciones como 3/4
- En esta misma página encontrarás también una explicación sencilla de las fórmulas y las fórmulas listas para copiar en Excel, Hojas de cálculo de Google y Python
¿Para qué sirve este cálculo?
Si lanzas una pelota hacia arriba con una velocidad inicial de 20 m/s, su altura después de t segundos es aproximadamente 20t − 5t² metros (simplificando la gravedad a unos 10 m/s² y sin tener en cuenta el rozamiento del aire). «¿Cuándo está a 15 m de altura?» significa resolver la ecuación de segundo grado −5t² + 20t − 15 = 0, y la fórmula general da t = 1 segundo y 3 segundos (una vez al subir y otra al bajar).
Desde el diseño de la altura a la que estallan los fuegos artificiales hasta la trayectoria de un tiro de baloncesto, el movimiento de todo lo que se lanza está relacionado con las ecuaciones de segundo grado.
«Quiero un parterre rectangular con un área de exactamente 28 m², que sea 3 m más largo que ancho.» Con el ancho x, se obtiene x(x + 3) = 28, o x² + 3x − 28 = 0. La fórmula general da x = 4 y x = −7, pero una longitud no puede ser negativa, así que el parterre mide 4 m de ancho y 7 m de largo.
En la vida real, usar una ecuación de segundo grado incluye este último paso: elegir cuál de las dos soluciones tiene sentido (comprobar si cada respuesta tiene sentido).
¿Qué tipo de interés anual convierte 10.000 € en 12.100 € en 2 años? Con el tipo r, 10.000(1 + r)² = 12.100, que se simplifica a r² + 2r − 0,21 = 0. La fórmula general da r = 0,1 y r = −2,1, y la que tiene sentido como tipo de interés, r = 0,1 (un 10 % anual), es la respuesta.
Los cálculos de dinero que «multiplican por el mismo factor dos veces», como el interés compuesto, llevan a ecuaciones de segundo grado, así que puedes calcular al revés desde un importe objetivo hasta la rentabilidad que necesitas.
La forma de un puente en arco o del cable de un puente colgante se suele diseñar con una parábola, y = ax² + bx + c. Hallar «a qué distancia del centro la altura sobre el suelo vale cierto valor» es exactamente resolver una ecuación de segundo grado.
Cuando el personal de diseño y de ingeniería civil fija la forma de una estructura con fórmulas, la fórmula general es una de las bases.
«Subir el precio aumenta el beneficio por unidad, pero se venden menos unidades.» En un modelo sencillo de esto, el beneficio es una función cuadrática del precio. Los precios en los que el beneficio es exactamente 0 son las soluciones de esa ecuación de segundo grado, y dan un límite superior e inferior aproximado para fijar el precio.
Los mercados reales son más complicados, pero hacer una primera estimación de «dónde termina la colina del beneficio» con una ecuación de segundo grado es un punto de partida habitual en el análisis empresarial.
Fórmulas y gráficas
Símbolos y términos
Símbolos
| \(a, b, c\) | a, b, c | Los coeficientes de la ecuación de segundo grado. \(a\) es el número que acompaña a \(x^2\), \(b\) es el número que acompaña a \(x\) y \(c\) es el término independiente (el término que es solo un número). |
| \(x\) | equis | El número desconocido que quieres hallar como solución de la ecuación. Una ecuación de segundo grado tiene como máximo dos soluciones. |
| \(D\) | de (discriminante) | El discriminante, \(D = b^2 - 4ac\), por la primera letra de «discriminante». Algunos libros lo escriben con la letra griega \(\Delta\) (delta). |
| \(\sqrt{\phantom{9}}\) | raíz cuadrada | El símbolo de «el número, mayor o igual que 0, cuyo cuadrado es el número de dentro». \(\sqrt{25} = 5\) y \(\sqrt{2} \approx 1{,}414\). |
| \(\pm\) | más menos | Un símbolo que escribe a la vez «tanto el caso + como el caso −». En la fórmula general, significa que tanto la suma como la resta son soluciones. |
| \(i\) | i (unidad imaginaria) | El número cuyo cuadrado es \(-1\) (\(i^2 = -1\)). Se usa para escribir las soluciones cuando el número que hay dentro de la √ es negativo. |
| \(x_1, x_2\) | x sub uno, x sub dos | Nombres de las dos soluciones. En esta página, el lado + del ± es \(x_1\) y el lado − es \(x_2\). |
Términos
| ecuación de segundo grado | Una ecuación con un término en \(x^2\) (al cuadrado). Se puede escribir en la forma \(ax^2 + bx + c = 0\) (\(a \neq 0\)), llamada forma general. Se estudia en 3.º de ESO (14-15 años). |
| coeficiente | El número que va delante de una letra. En \(3x\), el coeficiente es 3. Al leer los coeficientes, ojo con los 1 y los signos que no se escriben: \(x^2 - x = 0\) significa a = 1, b = −1, c = 0. |
| solución | Un valor de la letra que hace cierta la ecuación. «Resolver» una ecuación consiste en hallar todas sus soluciones. Las soluciones de una ecuación de segundo grado también se llaman raíces. |
| fórmula general | Una fórmula que calcula las soluciones de una ecuación de segundo grado directamente a partir de los coeficientes a, b y c. Su ventaja es que siempre funciona, incluso cuando no ves cómo factorizar. |
| discriminante | La parte que va dentro de la √ en la fórmula general, \(b^2 - 4ac\). Su signo por sí solo te dice el tipo de soluciones (dos soluciones reales, una solución doble o dos soluciones complejas). |
| solución doble | Una solución en la que las dos soluciones se juntan en una. Ocurre cuando el discriminante es 0, y en la gráfica la parábola toca el eje x. También se llama raíz doble. |
| solución real | Una solución que es un número real (un número de la recta numérica de siempre). Hay soluciones reales cuando el discriminante es 0 o mayor. |
| solución compleja | Una solución que no es un número real y se escribe con la unidad imaginaria \(i\). Cuando el discriminante es negativo, las soluciones son un par de la forma «parte real ± parte imaginaria \(i\)», como \(-0{,}5 \pm 0{,}866i\) (complejos conjugados). También se llaman soluciones imaginarias. Se estudian en 1.º de Bachillerato (16-17 años). |
| completar cuadrados | Reescribir una ecuación en la forma \((x + p)^2 = q\) (un cuadrado igual a un número). Si se hace esto hasta el final con las letras a, b y c se obtiene la fórmula general. |
| factorización | Escribir una expresión como un producto. Si puedes factorizar \(x^2 + 3x - 4 = (x - 1)(x + 4)\), obtienes las soluciones x = 1, −4 sin la fórmula general. |
| parábola | La forma de la gráfica de \(y = ax^2 + bx + c\). Las soluciones reales de la ecuación de segundo grado son las coordenadas x de los puntos donde esta parábola corta el eje x (los puntos de corte con el eje x). |
Qué conviene saber de antemano
Esto es lo que te ayuda a usar el cálculo de esta página entendiéndolo de verdad, y no solo pulsando el botón.
Si te atascas, repasar estos temas es el camino más rápido.
| Operaciones con números negativos (1.º de ESO, 12-13 años) |
|
| Raíces cuadradas (2.º–3.º de ESO, 13-15 años) |
|
| Ecuaciones de segundo grado (3.º de ESO, 14-15 años) |
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| Gráficas de funciones cuadráticas (3.º–4.º de ESO, 14-16 años) |
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Cómo calcularlo con Excel
| Coeficiente a | 1 |
| Coeficiente b | 3 |
| Término independiente c | -4 |
| Discriminante D = b² − 4ac | =B2^2-4*B1*B3 |
| Solución 1, x₁ | =(-B2+RAIZ(B4))/(2*B1) |
| Solución 2, x₂ | =(-B2-RAIZ(B4))/(2*B1) |
| Coeficiente a | 1 |
| Coeficiente b | 1 |
| Término independiente c | 1 |
| Discriminante D = b² − 4ac | =B2^2-4*B1*B3 |
| Tipo de soluciones | =SI(B4>0;"Dos soluciones reales distintas";SI(B4=0;"Solución doble";"Dos soluciones complejas")) |
| Coeficiente a | 1 |
| Coeficiente b | 2 |
| Término independiente c | 1 |
| Solución doble x | =-B2/(2*B1) |
| Coeficiente a | 1 |
| Coeficiente b | 1 |
| Término independiente c | 1 |
| Parte real (−b ÷ 2a) | =-B2/(2*B1) |
| Parte imaginaria (la parte del ±) | =RAIZ(4*B1*B3-B2^2)/ABS(2*B1) |
| Coeficiente b | 2 |
| Término independiente c | 4 |
| Solución x | =-B2/B1 |
«^2» significa al cuadrado, y «RAIZ( )» es la función de la raíz cuadrada.
En la primera tabla, por ejemplo, se ve el discriminante 25, la solución 1 = 1 y la solución 2 = −4.
La RAIZ de la primera tabla solo funciona cuando D > 0 (si D < 0 aparece un error de valor numérico; en ese caso usa la cuarta tabla, para soluciones complejas).
Cómo calcularlo con Hojas de cálculo de Google
| Coeficiente a | 1 |
| Coeficiente b | 3 |
| Término independiente c | -4 |
| Discriminante D = b² − 4ac | =B2^2-4*B1*B3 |
| Solución 1, x₁ | =(-B2+RAIZ(B4))/(2*B1) |
| Solución 2, x₂ | =(-B2-RAIZ(B4))/(2*B1) |
| Coeficiente a | 1 |
| Coeficiente b | 1 |
| Término independiente c | 1 |
| Discriminante D = b² − 4ac | =B2^2-4*B1*B3 |
| Tipo de soluciones | =SI(B4>0;"Dos soluciones reales distintas";SI(B4=0;"Solución doble";"Dos soluciones complejas")) |
| Coeficiente a | 1 |
| Coeficiente b | 2 |
| Término independiente c | 1 |
| Solución doble x | =-B2/(2*B1) |
| Coeficiente a | 1 |
| Coeficiente b | 1 |
| Término independiente c | 1 |
| Parte real (−b ÷ 2a) | =-B2/(2*B1) |
| Parte imaginaria (la parte del ±) | =RAIZ(4*B1*B3-B2^2)/ABS(2*B1) |
| Coeficiente b | 2 |
| Término independiente c | 4 |
| Solución x | =-B2/B1 |
Cómo calcularlo con Python
import math
a = 1.0 # coeficiente de x^2
b = 3.0 # coeficiente de x
c = -4.0 # término independiente
if a == 0 and b == 0:
print("Si a y b son 0 a la vez, no hay ninguna ecuación que resolver")
elif a == 0:
# Cuando a = 0, se convierte en la ecuación de primer grado bx + c = 0
print(f"Solución de la ecuación de primer grado: x = {-c / b}")
else:
discriminant = b**2 - 4*a*c # discriminante D
print(f"Discriminante D = {discriminant}")
if discriminant > 0:
root = math.sqrt(discriminant)
print(f"Dos soluciones reales distintas: x1 = {(-b + root) / (2*a)}, x2 = {(-b - root) / (2*a)}")
elif discriminant == 0:
print(f"Solución doble: x = {-b / (2*a)}")
else:
real_part = -b / (2*a)
imaginary_part = math.sqrt(-discriminant) / (2*abs(a))
print(f"Dos soluciones complejas: x = {real_part} ± {imaginary_part}i")
La fórmula en LaTeX y otras notaciones matemáticas (para copiar)
x = (−b ± √(b² − 4ac)) ÷ (2a)
x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>x</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mo>−</mo><mi>b</mi>
<mo>±</mo>
<msqrt>
<mrow>
<msup><mi>b</mi><mn>2</mn></msup>
<mo>−</mo>
<mn>4</mn><mi>a</mi><mi>c</mi>
</mrow>
</msqrt>
</mrow>
<mrow><mn>2</mn><mi>a</mi></mrow>
</mfrac>
</mrow>
</math>
x = (-b +- sqrt(b^2 - 4ac)) / (2a)
Solve[a*x^2 + b*x + c == 0, x]
solve(a*x^2 + b*x + c = 0, x);
x = roots([a b c]);
x = (-b ± √(b^2 - 4ac))/(2a)
D = b² − 4ac
D = b^{2} - 4ac
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>D</mi>
<mo>=</mo>
<msup><mi>b</mi><mn>2</mn></msup>
<mo>−</mo>
<mn>4</mn><mi>a</mi><mi>c</mi>
</mrow>
</math>
D = b^2 - 4ac
b^2 - 4*a*c
d := b^2 - 4*a*c;
d = b^2 - 4*a*c;
D = b^2 - 4ac
x = −b ÷ (2a)
x = -\frac{b}{2a}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>x</mi>
<mo>=</mo>
<mo>−</mo>
<mfrac><mi>b</mi><mrow><mn>2</mn><mi>a</mi></mrow></mfrac>
</mrow>
</math>
x = -b / (2a)
-b/(2*a)
x := -b/(2*a);
x = -b/(2*a);
x = -b/(2a)
x = (−b ± √(4ac − b²) i) ÷ (2a)
x = \frac{-b \pm \sqrt{4ac - b^2}\,i}{2a}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>x</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mo>−</mo><mi>b</mi>
<mo>±</mo>
<msqrt>
<mrow>
<mn>4</mn><mi>a</mi><mi>c</mi>
<mo>−</mo>
<msup><mi>b</mi><mn>2</mn></msup>
</mrow>
</msqrt>
<mi>i</mi>
</mrow>
<mrow><mn>2</mn><mi>a</mi></mrow>
</mfrac>
</mrow>
</math>
x = (-b +- sqrt(4ac - b^2) i) / (2a)
{(-b + Sqrt[4*a*c - b^2]*I)/(2*a), (-b - Sqrt[4*a*c - b^2]*I)/(2*a)}
x := [(-b + sqrt(4*a*c - b^2)*I)/(2*a), (-b - sqrt(4*a*c - b^2)*I)/(2*a)];
x = [(-b + sqrt(4*a*c - b^2)*1i)/(2*a), (-b - sqrt(4*a*c - b^2)*1i)/(2*a)];
x = (-b ± √(4ac - b^2) i)/(2a)
x = −c ÷ b
x = -\frac{c}{b}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>x</mi>
<mo>=</mo>
<mo>−</mo>
<mfrac><mi>c</mi><mi>b</mi></mfrac>
</mrow>
</math>
x = -c/b
-c/b
x := -c/b;
x = -c/b;
x = -c/b
Cómo pedirle a ChatGPT que haga el cálculo
Eres un asistente de cálculo de matemáticas. Haz el siguiente cálculo ejecutando realmente código Python y basa tu respuesta únicamente en los números del resultado de la ejecución (no respondas con cálculo mental ni adivinando). Resuelve la ecuación de segundo grado x² + 3x − 4 = 0 con la fórmula general. Muestra cada uno de estos puntos: 1. El valor del discriminante D = b² − 4ac y el tipo de soluciones que indica (dos soluciones reales distintas, una solución doble o dos soluciones complejas) 2. Los valores de las soluciones x (si son complejas, en la forma «parte real ± parte imaginaria i») 3. Los pasos que muestran cómo se sustituyen los valores en la fórmula general Muestra las fórmulas que has usado y los números del resultado de la ejecución.
Cómo usar
-
1Introduce los númerosEscribe en los campos los números con los que quieres calcular
-
2CalculaHaz clic en el botón «Calcular»
-
3Consulta el resultadoEl resultado aparece al instante. En la misma página también encontrarás el desarrollo del cálculo y la explicación de la fórmula
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