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Equazioni di grado superiore al secondo e la regola di Ruffini

Agostino Sapienza

Agostino Sapienza

INSEGNANTE DI MATEMATICA

Sono nato a Reggio Calabria il 07/10/85. Mi sono diplomato nel 2005 all'Istituto Magistrale Statale Tommaso Gulli. Ho conseguito la laurea triennale in Relazioni Internazionali a Messina e in Economia Internazionale a Padova. Dopo un pò di anni negli studi commercialisti sono stato chiamato per una supplenza covid nella classe di insegnamento A47. Ho poi conseguito l'abilitazione a Trieste nel sostegno e sono entrato di ruolo nel 2023

Se vi siete mai chiesti cosa siano le equazioni di grado superiore al secondo, siete nel posto giusto. Oggi esploreremo proprio il significato e le implicazioni delle equazioni di grado superiore al secondo e scopriremo i metodi per risolverle.

Le equazioni di grado superiore al secondo possono sembrare ostiche e difficili da comprendere a prima vista, ma con un po’ di pratica e dedizione diventeranno molto più semplici.

Ecco cosa imparerai in questa lezione:

Equazioni di grado superiore al secondo: cosa sono e come si scrivono

Scomposizione in fattori: come risolvere un’equazione in cui compare un polinomio scomposto in fattori

Regola di Ruffini: cosa è e come si applica la regola di Ruffini

Equazioni binomie: cosa sono e come risolverle

Equazioni trinomie: quali sono e come risolverle

Cosa sono le equazioni di grado superiore al secondo

Un’equazione di grado superiore al secondo, come suggerisce il nome, è un’equazione in cui il più alto esponente dell’incognita è superiore a due. Queste equazioni spaziano da equazioni cubiche (di terzo grado), a equazioni quartiche (di quarto grado), e così via, senza alcun limite superiore al grado.

La risoluzione di queste equazioni può essere un compito impegnativo, ma fortunatamente, nel corso degli anni, i matematici hanno sviluppato una serie di metodi per semplificare il processo. Questi metodi includono la scomposizione in fattori, il metodo di Newton, il metodo di Durand-Kerner e la regola di Ruffini, solo per citarne alcuni.

Dato che il grado di queste equazioni può variare ampiamente, il metodo di risoluzione più appropriato dipende spesso dal grado specifico dell’equazione e dalla forma dell’equazione stessa. Ecco perché la comprensione di una varietà di metodi di risoluzione è fondamentale per chiunque desideri lavorare con queste equazioni.

Cos’è la regola di Ruffini per la risoluzione delle equazioni di grado superiore al secondo

Tra i metodi più utilizzati per risolvere equazioni di grado superiore al secondo, uno particolarmente notevole è la regola di Ruffini. Questa regola, che prende il nome dal matematico italiano Paolo Ruffini, è un algoritmo efficiente per dividere un polinomio per un binomio del tipo £$x – a$£.

La regola di Ruffini si basa sul concetto che ogni polinomio può essere espresso come il prodotto di fattori di primo grado. Utilizzando questo metodo, è possibile ridurre il grado del polinomio e semplificare il processo di risoluzione delle equazioni di grado superiore.

La regola di Ruffini è particolarmente utile quando il polinomio deve essere diviso per un binomio del tipo £$x – a,$£ dove "a" è una radice del polinomio. Seguendo un procedimento simile alla divisione tradizionale, la regola di Ruffini permette di ottenere il quoziente e il resto della divisione in maniera molto più rapida ed efficiente.

Ma non preoccupatevi, la vedremo ancora più nel dettaglio nei prossimi paragrafi!

Come si risolvono le equazioni di grado superiore al secondo

Equazioni di grado £$>2$£


Scomposizione in fattori

Regola di Ruffini

Una equazione di grado £$n$£ è una equazione del tipo: £$ a_n x^n+a_{n-1}x^{n-1}+…+..a_1x-a_0x^0=0 $£ in cui i coefficienti a appartengono all’insieme dei numeri reali (£$ \mathbb{R} $£).

Quando ci troviamo di fronte un’equazione di grado superiore al II, possiamo:

– scomporre il polinomio in un prodotto di polinomi di grado inferiore (utilizzando i raccoglimenti, i prodotti notevoli e le regole sulla scomposizione dei polinomi)

– applicare la legge di annullamento del prodotto: un prodotto è nullo quando è nullo uno dei fattori che lo compongono.

Per scomporre un polinomio di grado superiore al II può essere necessaria la regola di Ruffini. Infatti per il teorema di Ruffini: un polinomio £$ P(x)$£ è divisibile per il binomio £$ (x-a)$£ se e solo se £$P(a)=0 $£ ovvero solo se £$a$£ è uno zero (radice) del polinomio di partenza.

Allora, per scomporre £$P(x)$£ possiamo ricercare "a mano" il valore £$a$£, eseguire la divisione tra £$P(x)$£ e £$(x-a)$£ e ottenere così un polinomio quoziente £$Q(x)$£, di grado £$n – 1$£ (uno in meno di £$P(x)$£ ) per poter scrivere la scomposizione cercata: £$P(x)=(x-a)Q(x)$£.

Come risolvere le equazioni binomie e trinomie

Equazioni binomie


Equazioni trinomie

Un tipo di equazione di grado superiore al II che presenta un semplice metodo di risoluzione è quello delle equazioni binomie.
Le equazioni binomie sono della forma £$ax^n+b=0$£ in cui £$n$£ è un numero intero positivo e £$a$£, £$b$£ sono numeri reali, con £$a\ne0 $£
In generale, possiamo scrivere l’equazione come £$ ax^n=-b $£
I casi più semplici sono con £$n=1,2$£: l’equazione diventa di I o II grado da risolvere con i metodi già visti.
Quando £$n$£ è dispari, la soluzione (unica!) si ricava estraendo la radice £$n-$£esima, qualunque sia il segno dei coefficienti £$a$£ e £$b$£.
Quando £$n$£ è pari (e £$ b < 0 $£) abbiamo due soluzioni opposte di segno.

Infine vediamo le equazione trinomie, in cui gli esponenti delle incognite sono l’uno il doppio dell’altro.
Sono equazioni del tipo: £$ax^{2n}+bx^n+c=0$£ in cui £$n$£ è numero intero positivo e £$a,b,c$£ sono numeri reali. Possiamo risolvere equazioni di questo tipo riconducendole a equazioni di II grado con delle opportune sostituzioni.

Interrogazione su equazioni di grado superiore al secondo: le possibili domande

Hai capito tutti i trucchetti per risolvere le equazioni di grado superiore al secondo? Allora non avrai problemi a rispondere alle domande dell’interrogazione! Magari saranno quelle che ti farà la prof domani!

Esercizio sulle equazioni di grado superiore al secondo

Ecco la sfida!

Soluzione

Altri virus! Questa volta ti porteranno a risolvere un’equazione di grado superiore al secondo. Se non sai come fare leggi la soluzione alla sfida, guarda i video che ti spiegheranno come riconoscere e quali metodi usare per risolvere un’equazione di grado superiore al secondo!