Calcolatrice di equazioni di secondo grado (formula risolutiva, discriminante e soluzioni complesse)
Scrivi i coefficienti a, b e c dell’equazione di secondo grado ax² + bx + c = 0. L’equazione qui sotto è collegata ai campi, quindi puoi anche modificare i coefficienti direttamente al suo interno. La formula risolutiva dà le soluzioni, insieme al discriminante, al tipo di soluzioni e ai passaggi.
Indice
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Cosa puoi fare in questa pagina
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A cosa serve questo calcolo?
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Come si usa
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Formule e grafici
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Simboli e termini
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Cosa conviene sapere prima
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Come calcolarlo con Excel
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Come calcolarlo con Fogli Google
-
Come calcolarlo con Python
-
La formula in LaTeX e in altre notazioni matematiche (da copiare)
-
Come chiedere a ChatGPT di fare il calcolo
-
I punti di forza di DataChef
-
Funzioni correlate
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Tutte le calcolatrici di NumberChef
Cosa puoi fare in questa pagina
- Scrivi i coefficienti \(a, b, c\) e la formula risolutiva risolve subito \(ax^2 + bx + c = 0\)
- Mostra anche il valore del discriminante \(D = b^2 - 4ac\) (in Italia si indica spesso con \(\Delta\), delta) e il tipo di soluzioni (due soluzioni reali distinte, due soluzioni coincidenti oppure due soluzioni complesse)
- Anche quando le soluzioni non sono numeri reali, trova le due soluzioni complesse, per esempio \(-0{,}5 \pm 0{,}866i\) (una coppia di numeri complessi coniugati, che differiscono solo per il segno della parte immaginaria)
- I coefficienti possono essere numeri decimali, negativi o frazioni come 3/4
- In questa pagina trovi anche una spiegazione semplice delle formule e le formule da copiare e incollare in Excel, Fogli Google e Python
A cosa serve questo calcolo?
Se lanci una palla dritta verso l’alto a 20 metri al secondo, la sua altezza dopo t secondi è circa 20t − 5t² metri (semplificando l’accelerazione di gravità a circa 10 m/s² e trascurando la resistenza dell’aria). «Quando si trova a 15 metri di altezza?» significa risolvere l’equazione di secondo grado −5t² + 20t − 15 = 0, e la formula risolutiva dà t = 1 secondo e t = 3 secondi (una volta in salita e una in discesa).
Dalla progettazione dell’altezza a cui esplodono i fuochi d’artificio alla traiettoria di un tiro a canestro, il moto di tutto ciò che viene lanciato è legato alle equazioni di secondo grado.
«Voglio un’aiuola rettangolare con un’area di esattamente 28 metri quadrati, lunga 3 metri più della sua larghezza». Con la larghezza x si ottiene x(x + 3) = 28, cioè x² + 3x − 28 = 0. La formula risolutiva dà x = 4 e x = −7, ma una lunghezza non può essere negativa, quindi l’aiuola è larga 4 metri e lunga 7 metri.
Nella vita reale, usare un’equazione di secondo grado comprende anche quest’ultimo passaggio: scegliere quale delle due soluzioni ha senso (l’accettabilità delle soluzioni).
Quale tasso annuo trasforma 10.000 € in 12.100 € in 2 anni? Con il tasso r, 10000(1 + r)² = 12100, che si semplifica in r² + 2r − 0,21 = 0. La formula risolutiva dà r = 0,1 e r = −2,1, e quella che ha senso come tasso, r = 0,1 (10% all’anno), è la risposta.
I calcoli di denaro in cui si «moltiplica due volte per lo stesso fattore», come l’interesse composto, portano a equazioni di secondo grado, così puoi risalire da un importo obiettivo al rendimento che ti serve.
La forma di un ponte ad arco o del cavo di un ponte sospeso si progetta di solito con una parabola, y = ax² + bx + c. Trovare «a quale distanza dal centro l’altezza dal suolo vale un certo valore» significa proprio risolvere un’equazione di secondo grado.
Quando progettisti e ingegneri civili stabiliscono con le formule la forma di una struttura, la formula risolutiva è una delle basi.
«Se alzi il prezzo, il profitto per pezzo aumenta, ma si vendono meno pezzi». In un modello semplice di questo tipo, il profitto è una funzione di secondo grado del prezzo. I prezzi in cui il profitto è esattamente 0 sono le soluzioni di quell’equazione di secondo grado e danno un limite superiore e uno inferiore indicativi per fissare il prezzo.
I mercati reali sono più complicati, ma stimare con un’equazione di secondo grado «dove finisce la collina del profitto» è un punto di partenza comune nell’analisi aziendale.
Formule e grafici
Simboli e termini
Simboli
| \(a, b, c\) | a, b, c | I coefficienti dell’equazione di secondo grado. \(a\) è il numero davanti a \(x^2\), \(b\) è il numero davanti a \(x\) e \(c\) è il termine noto (il termine fatto solo di un numero). |
| \(x\) | ics | Il numero incognito che vuoi trovare come soluzione dell’equazione. Un’equazione di secondo grado ha al massimo due soluzioni reali. |
| \(D\) | di (discriminante) | Il discriminante, \(D = b^2 - 4ac\), dalla prima lettera di «discriminante». I libri di testo italiani lo scrivono di solito con la lettera greca \(\Delta\) (delta): \(\Delta = b^2 - 4ac\). |
| \(\sqrt{\phantom{9}}\) | radice quadrata | Il simbolo del «numero, uguale o maggiore di 0, il cui quadrato è il numero scritto sotto». \(\sqrt{25} = 5\) e \(\sqrt{2} \approx 1{,}414\). |
| \(\pm\) | più o meno | Un simbolo che scrive insieme «sia il caso + sia il caso −». Nella formula risolutiva indica che sia la somma sia la differenza sono soluzioni. |
| \(i\) | i (unità immaginaria) | Il numero il cui quadrato è \(-1\) (\(i^2 = -1\)). Serve a scrivere le soluzioni quando il numero sotto la √ è negativo. |
| \(x_1, x_2\) | x uno, x due | I nomi delle due soluzioni. In questa pagina il lato + di ± è \(x_1\) e il lato − è \(x_2\). |
Termini
| equazione di secondo grado | Un’equazione con un termine in \(x^2\) (al quadrato). Si può scrivere nella forma \(ax^2 + bx + c = 0\) (\(a \neq 0\)), detta forma normale. Si studia nel biennio della scuola secondaria di secondo grado (14-16 anni). |
| coefficiente | Il numero scritto davanti a una lettera. In \(3x\) il coefficiente è 3. Quando leggi i coefficienti, attenzione agli 1 sottintesi e ai segni: \(x^2 - x = 0\) vuol dire a = 1, b = −1, c = 0. |
| soluzione | Un valore della lettera che rende vera l’equazione. «Risolvere» un’equazione vuol dire trovare tutte le sue soluzioni. Le soluzioni di un’equazione di secondo grado si chiamano anche radici. |
| formula risolutiva | Una formula che calcola le soluzioni di un’equazione di secondo grado direttamente dai coefficienti a, b e c. Il suo punto di forza è che funziona sempre, anche quando non si vede come scomporre. |
| discriminante | La parte sotto la √ nella formula risolutiva, \(b^2 - 4ac\) (in Italia si indica con \(\Delta\), delta). Il suo segno da solo dice di che tipo sono le soluzioni (due soluzioni reali distinte, due soluzioni coincidenti o due soluzioni complesse). |
| soluzioni coincidenti (radice doppia) | Il caso in cui le due soluzioni si sovrappongono e ne resta una sola. Succede quando il discriminante è 0 e, sul grafico, la parabola è tangente all’asse x. |
| soluzioni reali | Una soluzione che è un numero reale (un numero sulla normale retta dei numeri). Ci sono soluzioni reali quando il discriminante è 0 o maggiore di 0. |
| soluzioni complesse | Una soluzione che non è un numero reale e si scrive con l’unità immaginaria \(i\). Quando il discriminante è negativo, le soluzioni sono una coppia della forma «parte reale ± parte immaginaria \(i\)», come \(-0{,}5 \pm 0{,}866i\) (numeri complessi coniugati). Si studiano negli ultimi anni della scuola secondaria di secondo grado. |
| completamento del quadrato | Riscrivere un’equazione nella forma \((x + p)^2 = q\) (un quadrato uguale a un numero). Facendolo fino in fondo con le lettere a, b e c si ricava la formula risolutiva. |
| scomposizione in fattori | Scrivere un’espressione come prodotto. Se riesci a scomporre \(x^2 + 3x - 4 = (x - 1)(x + 4)\), ottieni le soluzioni x = 1 e x = −4 senza la formula risolutiva. |
| parabola | La forma del grafico di \(y = ax^2 + bx + c\). Le soluzioni reali dell’equazione di secondo grado sono le ascisse dei punti in cui questa parabola incontra l’asse x (le intersezioni con l’asse x). |
Cosa conviene sapere prima
Ecco che cosa ti aiuta a usare il calcolo di questa pagina capendolo davvero, e non solo premendo il pulsante.
Se ti blocchi, tornare a ripassare questi argomenti è la strada più veloce.
| Calcoli con i numeri relativi (scuola secondaria di primo grado, 11-14 anni) |
|
| Radici quadrate (scuola secondaria di primo grado, 11-14 anni) |
|
| Equazioni di secondo grado (biennio della scuola secondaria di secondo grado, 14-16 anni) |
|
| Grafici delle funzioni quadratiche (biennio della scuola secondaria di secondo grado, 14-16 anni) |
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Come calcolarlo con Excel
| Coefficiente a | 1 |
| Coefficiente b | 3 |
| Termine noto c | -4 |
| Discriminante D = b² − 4ac | =B2^2-4*B1*B3 |
| Soluzione 1, x₁ | =(-B2+RADQ(B4))/(2*B1) |
| Soluzione 2, x₂ | =(-B2-RADQ(B4))/(2*B1) |
| Coefficiente a | 1 |
| Coefficiente b | 1 |
| Termine noto c | 1 |
| Discriminante D = b² − 4ac | =B2^2-4*B1*B3 |
| Tipo di soluzioni | =SE(B4>0;"Due soluzioni reali distinte";SE(B4=0;"Soluzioni reali coincidenti";"Due soluzioni complesse")) |
| Coefficiente a | 1 |
| Coefficiente b | 2 |
| Termine noto c | 1 |
| Soluzioni coincidenti x | =-B2/(2*B1) |
| Coefficiente a | 1 |
| Coefficiente b | 1 |
| Termine noto c | 1 |
| Parte reale (−b ÷ 2a) | =-B2/(2*B1) |
| Parte immaginaria (quella con ±) | =RADQ(4*B1*B3-B2^2)/ASS(2*B1) |
| Coefficiente b | 2 |
| Termine noto c | 4 |
| Soluzione x | =-B2/B1 |
«^2» significa al quadrato e «RADQ( )» è la funzione che calcola la radice quadrata.
Nella prima tabella, per esempio, vedi il discriminante 25, la soluzione 1 = 1 e la soluzione 2 = −4.
La RADQ della prima tabella funziona solo quando D > 0 (se D < 0 compare l’errore #NUM!; in quel caso usa la quarta tabella, per le soluzioni complesse).
Come calcolarlo con Fogli Google
| Coefficiente a | 1 |
| Coefficiente b | 3 |
| Termine noto c | -4 |
| Discriminante D = b² − 4ac | =B2^2-4*B1*B3 |
| Soluzione 1, x₁ | =(-B2+RADQ(B4))/(2*B1) |
| Soluzione 2, x₂ | =(-B2-RADQ(B4))/(2*B1) |
| Coefficiente a | 1 |
| Coefficiente b | 1 |
| Termine noto c | 1 |
| Discriminante D = b² − 4ac | =B2^2-4*B1*B3 |
| Tipo di soluzioni | =SE(B4>0;"Due soluzioni reali distinte";SE(B4=0;"Soluzioni reali coincidenti";"Due soluzioni complesse")) |
| Coefficiente a | 1 |
| Coefficiente b | 2 |
| Termine noto c | 1 |
| Soluzioni coincidenti x | =-B2/(2*B1) |
| Coefficiente a | 1 |
| Coefficiente b | 1 |
| Termine noto c | 1 |
| Parte reale (−b ÷ 2a) | =-B2/(2*B1) |
| Parte immaginaria (quella con ±) | =RADQ(4*B1*B3-B2^2)/ASS(2*B1) |
| Coefficiente b | 2 |
| Termine noto c | 4 |
| Soluzione x | =-B2/B1 |
Come calcolarlo con Python
import math
a = 1.0 # coefficiente di x^2
b = 3.0 # coefficiente di x
c = -4.0 # termine noto
if a == 0 and b == 0:
print("Se a e b sono entrambi 0, non c’è nessuna equazione da risolvere")
elif a == 0:
# Quando a = 0 diventa l’equazione di primo grado bx + c = 0
print(f"Soluzione dell’equazione di primo 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"Due soluzioni reali distinte: x1 = {(-b + root) / (2*a)}, x2 = {(-b - root) / (2*a)}")
elif discriminant == 0:
print(f"Soluzioni coincidenti: x = {-b / (2*a)}")
else:
real_part = -b / (2*a)
imaginary_part = math.sqrt(-discriminant) / (2*abs(a))
print(f"Due soluzioni complesse: x = {real_part} ± {imaginary_part}i")
La formula in LaTeX e in altre notazioni matematiche (da copiare)
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
Come chiedere a ChatGPT di fare il calcolo
Sei un assistente di calcolo per la matematica. Esegui il calcolo seguente eseguendo davvero codice Python e basa la risposta solo sui numeri del risultato dell’esecuzione (non rispondere con il calcolo a mente né a intuito). Risolvi l’equazione di secondo grado x² + 3x − 4 = 0 con la formula risolutiva. Mostra ciascuno dei punti seguenti: 1. Il valore del discriminante D = b² − 4ac e il tipo di soluzioni che indica (due soluzioni reali distinte, due soluzioni coincidenti o due soluzioni complesse) 2. I valori delle soluzioni x (se sono complesse, nella forma «parte reale ± parte immaginaria i») 3. I passaggi che mostrano come i valori vengono inseriti nella formula risolutiva Mostra le formule usate e i numeri del risultato dell’esecuzione.
Come si usa
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1Inserisci i numeriScrivi nei campi i numeri con cui vuoi fare il calcolo
-
2CalcolaFai clic sul pulsante «Calcola»
-
3Guarda il risultatoIl risultato compare subito. Nella stessa pagina trovi anche lo svolgimento del calcolo e la spiegazione della formula
I punti di forza di DataChef
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Nessun dato personale richiesto
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