Trinomio Cuadrado Perfecto

Álgebra

Un trinomio cuadrado perfecto es un trinomio que equivale al cuadrado de un binomio, siguiendo los patrones $a^2 + 2ab + b^2$ o $a^2 - 2ab + b^2$.

Formula

a^2 + 2ab + b^2 = (a + b)^2
Visualization

Definition

Un trinomio cuadrado perfecto es un trinomio que se factoriza como un binomio al cuadrado, siguiendo el patrón $a^2 + 2ab + b^2 = (a + b)^2$ (o $a^2 - 2ab + b^2 = (a-b)^2$ cuando el término medio es negativo). Para reconocer uno: verifica que el primer y el último término sean cuadrados perfectos y que el término medio sea exactamente el doble del producto de sus raíces cuadradas. Formalmente, una cuadrática $f = ax^2 + bx + c$ es un cuadrado perfecto exactamente cuando su discriminante $b^2 - 4ac$ es igual a cero, es decir, la cuadrática tiene una raíz doble, con forma factorizada $a(x - r)^2$ donde $r = -b/(2a)$, el caso degenerado de la fórmula cuadrática donde la parábola apenas toca el eje x en un punto.

Example

$x^2 + 6x + 9$: primer término $x^2$, último término $9 = 3^2$, y el medio $6x = 2 \cdot x \cdot 3$ coincide, así que esto es $(x + 3)^2$. $9x^2 - 24x + 16$: $\sqrt{9x^2} = 3x$, $\sqrt{16} = 4$, y $2 \cdot 3x \cdot 4 = 24x$ coincide, dando $(3x - 4)^2$. $4x^2 - 20x + 25$ tiene discriminante $400 - 400 = 0$, raíz $x = 5/2$, y se factoriza como $(2x - 5)^2$.

Key Insight

Para verificar rápidamente: saca la raíz cuadrada del primer término, saca la raíz cuadrada del último término, y comprueba si el doble de su producto es igual al término medio. Reconocer este patrón ahorra tiempo comparado con el método ac o la fórmula cuadrática, y surge naturalmente al completar el cuadrado y en la forma de vértice. Los trinomios cuadrados perfectos corresponden a raíces dobles algebraicamente y a puntos de tangencia geométricamente, y en la geometría algebraica la multiplicidad de una raíz tiene implicaciones profundas para el comportamiento local de una curva.