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Lección

Completar el Cuadrado

Completar el Cuadrado

Esta técnica permite transformar cualquier trinomio en un binomio al cuadrado más (o menos) una constante. Es muy útil para resolver ecuaciones cuadráticas y encontrar vértices de parábolas.


🎯 ¿Qué vas a aprender?

  • A completar el cuadrado en expresiones de la forma x2+bxx^2 + bx.
  • A aplicar esta técnica en trinomios completos.
  • A factorizar usando diferencia de cuadrados después de completar.
  • A resolver ecuaciones cuadráticas con este método.

🔍 La Idea Principal

Si tenemos x2+bxx^2 + bx, podemos convertirlo en un cuadrado perfecto sumando y restando el mismo valor:

x2+bx=(x+b2)2(b2)2\boxed{x^2 + bx = \left(x + \frac{b}{2}\right)^2 - \left(\frac{b}{2}\right)^2}

Pasos:

  1. Toma la mitad del coeficiente de xx: b2\frac{b}{2}.
  2. Elévalo al cuadrado: (b2)2\left(\frac{b}{2}\right)^2.
  3. Suma y resta ese valor.

⚙️ Ejemplos Resueltos

Ejemplo 1: Completar el cuadrado básico

Completa el cuadrado: x2+6xx^2 + 6x

Datos:

  • Coeficiente de xx: b=6b = 6

Razonamiento:

  1. Mitad de 6:
62=3\frac{6}{2} = 3
  1. Al cuadrado:
32=93^2 = 9
  1. Sumamos y restamos:
x2+6x+99x^2 + 6x + 9 - 9

Resultado: (x+3)29\boxed{(x + 3)^2 - 9}


Ejemplo 2: Con signo negativo

Completa el cuadrado: x28xx^2 - 8x

Datos:

  • Coeficiente de xx: b=8b = -8

Razonamiento:

  1. Mitad de -8:
82=4\frac{-8}{2} = -4
  1. Al cuadrado:
(4)2=16(-4)^2 = 16
  1. El resultado:
(x4)216(x - 4)^2 - 16

Resultado: (x4)216\boxed{(x - 4)^2 - 16}


Ejemplo 3: En un trinomio completo

Escribe en forma de cuadrado: x2+6x+5x^2 + 6x + 5

Datos:

  • Ya sabemos que x2+6x=(x+3)29x^2 + 6x = (x + 3)^2 - 9.

Razonamiento:

  1. Completamos:
(x+3)29(x + 3)^2 - 9
  1. Sumamos la constante:
(x+3)29+5=(x+3)24(x + 3)^2 - 9 + 5 = (x + 3)^2 - 4

Resultado: (x+3)24\boxed{(x + 3)^2 - 4}


Ejemplo 4: Factorizando después

Factoriza: x2+6x+5x^2 + 6x + 5

Datos:

  • Del ejemplo anterior: (x+3)24(x + 3)^2 - 4.

Razonamiento:

  1. Reconocemos diferencia de cuadrados:
(x+3)222(x + 3)^2 - 2^2
  1. Factorizamos:
[(x+3)+2][(x+3)2][(x + 3) + 2][(x + 3) - 2]
  1. Simplificamos:
(x+5)(x+1)(x + 5)(x + 1)

Resultado: (x+5)(x+1)\boxed{(x + 5)(x + 1)}


Ejemplo 5: Resolviendo una ecuación

Resuelve: x24x5=0x^2 - 4x - 5 = 0

Datos:

  • Primero completamos el cuadrado.

Razonamiento:

x24x=(x2)24x^2 - 4x = (x - 2)^2 - 4
  1. Entonces:
(x2)245=0(x2)2=9(x - 2)^2 - 4 - 5 = 0 \Rightarrow (x - 2)^2 = 9
  1. Sacamos raíz:
x2=±3x - 2 = \pm 3
  1. Despejamos:
x=2+3=5ox=23=1x = 2 + 3 = 5 \quad \text{o} \quad x = 2 - 3 = -1

Resultado: x=5 o x=1\boxed{x = 5 \text{ o } x = -1}


📝 Ejercicios de Práctica

Ejercicio 1

Completa el cuadrado: x2+4xx^2 + 4x

Ver solución

Datos: Mitad de 4 es 2. Al cuadrado: 4.
Razonamiento:

x2+4x+44=(x+2)24x^2 + 4x + 4 - 4 = (x + 2)^2 - 4

Resultado: (x+2)24\boxed{(x + 2)^2 - 4}

Ejercicio 2

Completa el cuadrado: x210xx^2 - 10x

Ver solución

Datos: Mitad de -10 es -5. Al cuadrado: 25.
Razonamiento:

(x5)225(x - 5)^2 - 25

Resultado: (x5)225\boxed{(x - 5)^2 - 25}

Ejercicio 3

Escribe en forma de cuadrado: x2+8x+12x^2 + 8x + 12

Ver solución

Datos: x2+8x=(x+4)216x^2 + 8x = (x + 4)^2 - 16
Razonamiento:

(x+4)216+12=(x+4)24(x + 4)^2 - 16 + 12 = (x + 4)^2 - 4

Resultado: (x+4)24\boxed{(x + 4)^2 - 4}

Ejercicio 4

Escribe en forma de cuadrado: x26x+2x^2 - 6x + 2

Ver solución

Datos: x26x=(x3)29x^2 - 6x = (x - 3)^2 - 9
Razonamiento:

(x3)29+2=(x3)27(x - 3)^2 - 9 + 2 = (x - 3)^2 - 7

Resultado: (x3)27\boxed{(x - 3)^2 - 7}

Ejercicio 5

Factoriza completando el cuadrado: x2+2x3x^2 + 2x - 3

Ver solución

Datos: (x+1)213=(x+1)24(x + 1)^2 - 1 - 3 = (x + 1)^2 - 4
Razonamiento:

Diferencia de cuadrados:

(x+3)(x1)(x + 3)(x - 1)

Resultado: (x+3)(x1)\boxed{(x + 3)(x - 1)}

Ejercicio 6

Factoriza: x28x+15x^2 - 8x + 15

Ver solución

Datos: (x4)216+15=(x4)21(x - 4)^2 - 16 + 15 = (x - 4)^2 - 1
Razonamiento:

Diferencia de cuadrados:

(x5)(x3)(x - 5)(x - 3)

Resultado: (x5)(x3)\boxed{(x - 5)(x - 3)}

Ejercicio 7

Factoriza: x2+10x+9x^2 + 10x + 9

Ver solución

Datos: (x+5)225+9=(x+5)216(x + 5)^2 - 25 + 9 = (x + 5)^2 - 16
Razonamiento:

(x+9)(x+1)(x + 9)(x + 1)

Resultado: (x+9)(x+1)\boxed{(x + 9)(x + 1)}

Ejercicio 8

Resuelve: x2+4x5=0x^2 + 4x - 5 = 0

Ver solución

Datos: (x+2)245=0(x+2)2=9(x + 2)^2 - 4 - 5 = 0 \Rightarrow (x + 2)^2 = 9
Razonamiento:

x+2=±3x=1ox=5x + 2 = \pm 3 \Rightarrow x = 1 \quad \text{o} \quad x = -5

Resultado: x=1 o x=5\boxed{x = 1 \text{ o } x = -5}

Ejercicio 9

Resuelve: x26x+5=0x^2 - 6x + 5 = 0

Ver solución

Datos: (x3)29+5=0(x3)2=4(x - 3)^2 - 9 + 5 = 0 \Rightarrow (x - 3)^2 = 4
Razonamiento:

x3=±2x=5ox=1x - 3 = \pm 2 \Rightarrow x = 5 \quad \text{o} \quad x = 1

Resultado: x=5 o x=1\boxed{x = 5 \text{ o } x = 1}

Ejercicio 10

Completa el cuadrado con coeficiente: 2x2+8x102x^2 + 8x - 10

Ver solución

Datos: Sacamos factor 2: 2(x2+4x5)2(x^2 + 4x - 5)
Razonamiento:

Adentro:

(x+2)29(x + 2)^2 - 9

Total:

2[(x+2)29]=2(x+2)2182[(x + 2)^2 - 9] = 2(x + 2)^2 - 18

Resultado: 2(x+2)218\boxed{2(x + 2)^2 - 18}


🔑 Resumen

PasoOperaciónResultado
1. Mitadb2\frac{b}{2}El valor que va en el binomio
2. Cuadrado(b2)2\left(\frac{b}{2}\right)^2Lo que se resta afuera
3. Escribir(x+b2)2(b2)2(x + \frac{b}{2})^2 - \left(\frac{b}{2}\right)^2Forma final

Completar el cuadrado transforma cualquier trinomio en un cuadrado perfecto más una constante. Si esa constante es negativa, puedes seguir factorizando como diferencia de cuadrados.