¿Qué es completar el cuadrado?
Completar el cuadrado es una técnica algebraica que reescribe una expresión cuadrática \(ax^2 + bx + c\) como un cuadrado perfecto más una constante. Esta forma permite leer de un vistazo las soluciones de la ecuación y localizar el vértice de su parábola. Esta calculadora aplica el método a cualquier cuadrática con \(a \neq 0\) y te muestra las raíces reales, el discriminante y el vértice.
Cómo usarla
Introduce los tres coeficientes \(a\), \(b\) y \(c\) de tu ecuación \(ax^2 + bx + c = 0\). La calculadora calcula el discriminante \(b^2 - 4ac\). Si es cero o positivo, aparecen dos raíces reales (que coinciden cuando el discriminante vale cero). Si es negativo, la ecuación no tiene soluciones reales y las raíces son complejas.
La fórmula explicada
Partimos de \(ax^2 + bx + c = 0\), dividimos entre \(a\) y pasamos la constante al otro lado: \(x^2 + \frac{b}{a}x = -\frac{c}{a}\). Sumamos \(\left(\frac{b}{2a}\right)^2\) en ambos lados para completar el cuadrado, lo que da \(\left(x + \frac{b}{2a}\right)^2 = \frac{b^2 - 4ac}{4a^2}\). Al extraer la raíz cuadrada y despejar \(x\) obtenemos $$x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a},$$ la conocida fórmula general. El vértice se encuentra en \(x = -\frac{b}{2a}\).
Ejemplo resuelto
Para \(x^2 - 6x + 5 = 0\), tenemos \(a = 1\), \(b = -6\), \(c = 5\). El discriminante es $$(-6)^2 - 4\cdot 1\cdot 5 = 36 - 20 = 16.$$ Entonces $$x = \frac{6}{2} \pm \frac{\sqrt{16}}{2} = 3 \pm 2,$$ lo que da \(x_1 = 5\) y \(x_2 = 1\). El vértice está en \(x = 3\), \(y = 9 - 18 + 5 = -4\).
Preguntas frecuentes
¿Y si el discriminante es negativo? La parábola nunca corta el eje x, así que no hay raíces reales; las soluciones son números complejos.
¿Por qué a tiene que ser distinto de cero? Si \(a = 0\) la ecuación es lineal, no cuadrática, y no se puede completar el cuadrado.
¿Qué me indica el vértice? Es el punto más bajo de la parábola cuando \(a > 0\) (un mínimo) o el más alto cuando \(a < 0\) (un máximo).