Formula per il trinomio caratteristico (scomposizione)

Trinomio caratteristico
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Vediamo un’ulteriore possibilità per la scomposizione del trinomio caratteristico, ovvero un metodo basato su una vera e propria formula per la scomposizione del trinomio caratteristico (o trinomio particolare).

La formula per scomporre il trinomio caratteristico che presenteremo è valida in generale. Di conseguenza, la formula è applicabile anche nel caso che il coefficiente del termine di secondo grado sia diverso da ​\( 1 \)​ (trinomio caratteristico del secondo tipo).

Vediamo allora subito questa formula per scomporre il trinomio caratteristico.

Formula per scomporre il trinomio caratteristico

Sia dato il trinomio:

\[ ax^2+bx+c \]

Ricerchiamo due numeri la cui somma sia pari a ​\( b \)​ e il cui prodotto sia pari ad ​\( a \cdot c \)​. Indichiamo i due numeri con ​\( h \)​ e ​\( k \)​.

Ora, fra questi due numeri almeno uno di essi risulterà sempre divisibile per ​\( a. \)Supponiamo che il numero ​\( k \)​ sia divisibile per ​\( a \)​.

Sotto queste ipotesi, vale la scomposizione:

\[ ax^2+bx+c=(ax+h)\left(x+\dfrac{k}{a}\right) \]

​La relazione appena scritta è la formula per scomporre il trinomio caratteristico.

Osserviamo che per quanto detto la frazione ​\( \dfrac{k}{a} \)​ dovrà sempre rappresentare un numero intero. Osserviamo inoltre che una volta utilizzato uno dei due numeri trovati per scrivere la frazione ​\( \dfrac{k}{a} \)​, nella restante parte della formula dovremo usare necessariamente l’altro numero.

Una volta fissate queste poche regole, l’applicazione della formula per scomporre il trinomio caratteristico è piuttosto immediata.

 

Primo esempio sulla formula per scomporre il trinomio caratteristico

Supponiamo di dover scomporre il polinomio:

\[ 2x^2+7x+6\]

Prima di tutto, determiniamo due numeri tali che:

  • la loro somma sia pari a ​\( 7 \)​, ovvero il coefficiente del termine in ​\( x \)​;
  • il loro prodotto sia pari a ​\( 2 \cdot 6 = 12 \)​, ovvero il prodotto tra il coefficiente del termine in ​\( x^2 \)​ e il termine noto.

Ricerchiamo i due numeri tra i divisori positivi e negativi di ​\( 12 \)​. Questi sono:

\[ \pm1, \qquad \pm2, \qquad \pm 3, \qquad \pm4, \qquad \pm 6, \qquad \pm 12 \]

Le possibili coppie sono date dal primo numero e l’ultimo, poi dal secondo numero e il penultimo, infine dal terzo numero e il quarto:

Trinomio caratteristico

E’ piuttosto immediato verificare che la coppia cercata è data dai numeri ​\( 3 \)​ e ​\( 4 \)​. Infatti ​\( 3 + 4 = 7 \)​ e ​\( 3 \cdot 4 = 12 \)​.

Ora, il coefficiente in ​\( x^2 \)​ del trinomio di partenza è pari a ​\( 2 \)​. Per cui, dovremo scegliere tra i due numeri uno tra i due che sia divisibile per ​\( 2 \)​. Il numero da scegliere, ovviamente, è ​\( 4 \)​. Questo numero dovrà essere utilizzato per costruire la frazione nella formula. L’altro numero ​\( (3) \)​ dovrà essere utilizzato esclusivamente nella rimanente parte della formula (infatti ​\( 3 \)​ non è divisibile per ​\( 2 \)​).

Ricordiamo la formula generale:

\[ ax^2+bx+c=(ax+h)\left(x+\dfrac{k}{a}\right) \]

Applicata al nostro caso:

\[ 2x^2+7x+6=(2x+3)\cdot\left(x+\dfrac{4}{2} \right)=(2x+3)\cdot(x+2) \]

E potremo scrivere in conclusione la scomposizione cercata:

\[ 2x^2+7x+6=(2x+3)\cdot(x+2) \]

 

Un ulteriore esempio

Supponiamo di voler scomporre il trinomio:

\[ 12x^2+33x+21 \]

Osserviamo subito che è possibile raccogliere per il fattore numerico ​\( 3 \)​:

\[ 12x^2+33x+21=3(4x^2+11x+7) \]

In questo modo, possiamo lavorare con il trinomio ​\( 4x^2+11x+7 \)​, e dato che i coefficienti sono più piccoli ci sarà più facile trovare i due numeri “magici”. L’importante è non scordarsi alla fine di moltiplicare per il fattore numerico ​\( 3 \)​! 😉

Cerchiamo così due numeri che abbiano per somma ​\( 11 \)​ e per prodotto ​\( 7 \cdot 4 = 28 \)​. I due numeri cercati sono ​\( 7 \)​ e ​\( 4 \)​. Ora, tra i due soltanto ​\( 4 \)​ è divisibile per il coefficiente della ​\( x^2 \)​. Di conseguenza, applicheremo la formula del trinomio caratteristico come segue, ottenendo:

\[ 4x^2+11x+7=(4x+7)\cdot\left(x+\dfrac{4}{4}\right)=(4x+7)\cdot(x+1) \]

Ricordandoci del fattore numerico con il quale avevamo raccolto il polinomio di partenza, scriviamo in conclusione:

\[ 12x^2+33x+21=3 \cdot (4x+7)(x+1) \]

 

Per quanto riguarda la formula per scomporre il trinomio caratteristico (o trinomio particolare, o trinomio notevole somma e prodotto) è tutto. Se la formula dovesse risultarvi un po’ ostica da ricordare e/o da applicare nessun problema! 🙂 Qua su Altramatica sono presenti altri due metodi per scomporre il trinomio caratteristico del secondo tipo:

  • metodo “classico”, che fa uso di raccoglimenti totali e parziali;
  • metodo “alternativo”, che vi permette di scomporre il trinomio particolare semplicemente eseguendo dei raccoglimenti tra fattori esclusivamente numerici.

E infine, è sempre disponibile il tool scomposizione del trinomio caratteristico online con passaggi. Con questo pratico strumento potrete scomporre rapidamente trinomi caratteristici a coefficienti interi. Ciascun passaggio viene visualizzato e pure spiegato, il tutto automaticamente e tra l’altro gratis. 😉

Ciao a tutti e buono studio con Altramatica! 🙂