Math Problem Statement

¿Qué número positivo multiplicado por 3 es 40 unidades menor que su cuadrado?

Solution

Planteamos el problema en forma de ecuación. Queremos encontrar un número positivo xx tal que:

3x=x2403x = x^2 - 40

Paso 1: Pasamos todos los términos a un solo lado de la ecuación:

x23x40=0x^2 - 3x - 40 = 0

Paso 2: Resolvemos esta ecuación cuadrática usando la fórmula general. La fórmula para resolver ecuaciones cuadráticas de la forma ax2+bx+c=0ax^2 + bx + c = 0 es:

x=b±b24ac2ax = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}

Donde a=1a = 1, b=3b = -3, y c=40c = -40.

Paso 3: Sustituimos los valores de aa, bb, y cc en la fórmula:

x=(3)±(3)24(1)(40)2(1)x = \frac{-(-3) \pm \sqrt{(-3)^2 - 4(1)(-40)}}{2(1)}

x=3±9+1602x = \frac{3 \pm \sqrt{9 + 160}}{2}

x=3±1692x = \frac{3 \pm \sqrt{169}}{2}

x=3±132x = \frac{3 \pm 13}{2}

Paso 4: Obtenemos las dos soluciones posibles:

x=3+132=162=8x = \frac{3 + 13}{2} = \frac{16}{2} = 8

o

x=3132=102=5x = \frac{3 - 13}{2} = \frac{-10}{2} = -5

Como buscamos un número positivo, la solución es:

x=8x = 8

Verificación: Si x=8x = 8, entonces:

3x=3(8)=243x = 3(8) = 24 y x240=8240=6440=24x^2 - 40 = 8^2 - 40 = 64 - 40 = 24

Ambas expresiones coinciden, por lo tanto, la solución es correcta.

Respuesta: El número positivo que buscamos es x=8x = 8.


¿Te gustaría más detalle sobre algún paso? O tal vez alguna aclaración en otro tipo de problema similar. Aquí te dejo algunas preguntas adicionales para seguir profundizando:

  1. ¿Cómo se resuelve una ecuación cuadrática cuando no tiene soluciones reales?
  2. ¿Cuál es el significado geométrico de una ecuación cuadrática?
  3. ¿Cómo usar factorización en lugar de la fórmula general para resolver ecuaciones cuadráticas?
  4. ¿Cómo saber si una ecuación cuadrática tiene una única solución?
  5. ¿Qué ocurre cuando el discriminante b24acb^2 - 4ac es negativo?

Tip: Cuando resuelves ecuaciones cuadráticas, siempre verifica si las soluciones tienen sentido en el contexto del problema (en este caso, necesitamos soluciones positivas).

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Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Algebra
Ecuaciones cuadráticas

Formulas

Ecuación cuadrática ax^2 + bx + c = 0
Fórmula general para resolver ecuaciones cuadráticas x = (-b ± √(b² - 4ac)) / 2a

Theorems

Fórmula cuadrática

Suitable Grade Level

Grades 7-9