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Equações Irracionais: Raízes e Soluções Válidas

Entenda como resolver equações com incógnitas sob radicais, respeitar o domínio real e descartar raízes estranhas após elevar ao quadrado.

O que você vai aprender

  • Impor domínio e condições de sinal ao isolar uma raiz quadrada
  • Resolver equações com radicais usando equivalências cuidadosamente
  • Verificar candidatos na equação original e eliminar soluções estranhas

Entenda o assunto

Entenda como resolver equações com incógnitas sob radicais, respeitar o domínio real e descartar raízes estranhas após elevar ao quadrado.

Nesta aula, cada transformação algébrica é acompanhada das condições que a tornam válida. Compare os exemplos resolvidos com os exercícios e confira as soluções na expressão de partida.

O que é uma equação irracional

Uma equação irracional contém a incógnita dentro de uma expressão radical, como √(x+5)=x−1. Ela exige cuidado especial porque raízes quadradas principais nunca são negativas em números reais.

Não basta encontrar os zeros de um polinômio obtido após elevar a equação ao quadrado. Cada candidato precisa satisfazer tanto o domínio quanto a igualdade original, sem exceções.

Verificar o domínio do radical

Para que √A(x) seja um número real, o radicando A(x) deve ser maior ou igual a zero. Esse requisito deve ser escrito antes das transformações algébricas e acompanhado até a resposta final.

Em √(x−2)=3, é necessário x≥2. Ao elevar ao quadrado obtemos x−2=9, que produz x=11; esse número pertence ao domínio e satisfaz a equação inicial.

A raiz principal é não negativa

Uma raiz quadrada principal assume apenas valores não negativos. Portanto, na igualdade √A(x)=B(x), é preciso exigir B(x)≥0, além de A(x)≥0.

Por exemplo, √(x+5)=x−1 exige x≥1, porque o lado direito não pode ser negativo. Essa condição é decisiva para rejeitar candidatos criados ao elevar ambos os lados ao quadrado.

Isolar o radical antes de elevar

Quando a equação contém outros termos, primeiro deixe o radical sozinho em um dos lados. Assim fica mais fácil identificar o sinal do lado oposto e aplicar a operação de quadrar corretamente.

Na equação √(x+1)+2=5, subtraia 2 dos dois lados para obter √(x+1)=3. Só então eleve ao quadrado e encontre x+1=9, ou x=8.

Por que podem surgir raízes estranhas

Elevar ao quadrado conserva uma igualdade verdadeira, mas a operação inversa não é garantida: números opostos têm o mesmo quadrado, embora não sejam iguais.

Em √(x+5)=x−1, o quadrado fornece x²−3x−4=0, com x=4 e x=−1. O valor −1 não satisfaz a igualdade original e deve ser rejeitado.

Resolver um caso com duas soluções aparentes

Depois de isolar o radical, uma equação quadrática pode apresentar dois candidatos. O domínio e a condição de não negatividade do outro lado reduzem a lista às soluções verdadeiras.

Para √(x+5)=x−1, fatoramos (x−4)(x+1)=0. O único candidato com x≥1 é x=4, e a verificação √9=3 confirma a igualdade com 4−1.

Quando não existe solução real

Uma igualdade entre uma raiz principal e uma constante estritamente negativa não possui solução real, mesmo que o radicando exista e uma operação de quadrar gere números possíveis.

Em √(x+1)=−2, a raiz não pode valer −2. Quadrar produziria x=3, mas √4=2, diferente de −2: esse candidato é uma solução estranha.

Equações com duas raízes

Quando aparecem dois radicais, estabeleça primeiro as duas condições de domínio. Depois isole um deles e faça transformações com atenção aos sinais, evitando elevar ao quadrado sem verificar equivalências.

Na igualdade √(x+1)=√(2x−1), precisamos de x≥−1 e x≥1/2. Como as duas raízes são não negativas, x+1=2x−1 é equivalente e fornece x=2.

Mudanças de variável

Uma substituição pode simplificar equações nas quais um mesmo radical aparece de formas repetidas. A nova variável deve respeitar as restrições de sinal impostas pela raiz original.

Em x−2√x=0, para x≥0, faça t=√x≥0, obtendo t²−2t=t(t−2)=0. Portanto t=0 ou t=2, isto é, x=0 ou x=4.

Conferência na expressão inicial

O processo só termina quando cada candidato é substituído na equação original. Comparar apenas quadrados, ou apenas o domínio do radicando, não garante que os sinais dos dois lados coincidam.

Para √(x+5)=x−1, x=4 dá 3=3, mas x=−1 dá 2=−2, uma igualdade falsa. A resposta deve trazer exclusivamente os candidatos aprovados nessa conferência.

Passo a passo

  1. 01

    Determine o domínio de todos os radicandos de índice par.

  2. 02

    Isole um radical e verifique se o outro lado pode ser negativo.

  3. 03

    Eleve ao quadrado com cuidado e resolva a equação resultante.

  4. 04

    Substitua todos os candidatos na equação inicial para eliminar raízes estranhas.

FÓRMULA E RESUMO
√A=B ⇒ A=B², A≥0 e B≥0; os candidatos precisam ser conferidos na equação original.

Exemplos resolvidos

Veja como aplicar o conceito a situações concretas.

EXEMPLO 1

Radical igual a constante

√(x−2)=3 exige x≥2; quadrando, x=11. Na equação inicial, √9=3.

EXEMPLO 2

Isolamento antes do quadrado

√(x+1)+2=5 dá √(x+1)=3, logo x=8; a conferência fornece √9+2=5.

EXEMPLO 3

Raiz estranha após o quadrado

√(x+5)=x−1 gera x=4 e x=−1 após quadrar, mas −1 falha no original; resta x=4.

EXEMPLO 4

Equação impossível

√(x+1)=−2 não tem solução real porque nenhuma raiz quadrada principal é negativa.

EXEMPLO 5

Igualdade entre radicais

√(x+1)=√(2x−1), com x≥1/2, implica x+1=2x−1, portanto x=2.

EXEMPLO 6

Substituição t=√x

x−2√x=0 vira t²−2t=0, com t≥0. Isso leva às soluções x=0 e x=4.

EXEMPLO 7

Equação sem incógnita possível

√(x²+1)=0 é impossível: x²+1≥1 para todo real e a raiz nunca pode ser zero.

O que vale lembrar

AGORA É COM VOCÊ

Hora de praticar

Escolha uma resposta para cada questão e confira a explicação.

QUESTÃO 01Uma alternativa correta

Resolva √(x−2)=3.

Alternativas da questão 1
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Resposta: B — x=11. No domínio x≥2, elevar ao quadrado produz x−2=9 e x=11. A substituição original confirma √9=3.

QUESTÃO 02Uma alternativa correta

Resolva √(x+1)+2=5.

Alternativas da questão 2
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Resposta: A — x=8. Isolando a raiz, √(x+1)=3; logo x+1=9 e x=8. Ao substituir, √9+2=5. Faça a conferência substituindo a resposta na igualdade original.

QUESTÃO 03Uma alternativa correta

Resolva √(x+5)=x−1.

Alternativas da questão 3
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Resposta: D — x=4. Após quadrar surgem −1 e 4, mas o lado direito exige x≥1. Apenas x=4 satisfaz √9=3=4−1.

QUESTÃO 04Uma alternativa correta

Resolva √(x+1)=−2.

Alternativas da questão 4
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Resposta: C — Conjunto vazio. A raiz principal não pode ser negativa. O valor x=3 aparece ao quadrar, mas fornece √4=2, diferente de −2.

QUESTÃO 05Uma alternativa correta

Resolva √(x+1)=√(2x−1).

Alternativas da questão 5
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Resposta: B — x=2. Os dois radicandos são permitidos para x≥1/2. A igualdade das raízes equivale à igualdade dos radicandos, x+1=2x−1.

QUESTÃO 06Uma alternativa correta

Resolva x−2√x=0, para x real.

Alternativas da questão 6
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Resposta: A — x=0 ou x=4. Com t=√x≥0, obtemos t(t−2)=0. Os valores t=0 e t=2 geram x=0 e x=4, ambos válidos no original.

QUESTÃO 07Uma alternativa correta

Resolva √(x²+1)=0.

Alternativas da questão 7
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Resposta: D — Conjunto vazio. Para todo real, x²+1≥1. Sua raiz principal é no mínimo 1, logo jamais pode ser igual a zero.

QUESTÃO 08Uma alternativa correta

Resolva √(x+4)=0.

Alternativas da questão 8
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Resposta: C — x=−4. Uma raiz principal é zero exatamente quando o radicando é zero. A igualdade x+4=0 fornece x=−4, no domínio.

QUESTÃO 09Uma alternativa correta

Resolva √(2x+1)=5.

Alternativas da questão 9
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Resposta: B — x=12. Quadrando lados não negativos, 2x+1=25. O resultado x=12 está no domínio e verifica √25=5.

QUESTÃO 10Uma alternativa correta

Resolva √(x−1)=x−3.

Alternativas da questão 10
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Resposta: A — x=5. A condição de sinal impõe x≥3. Quadrando, x−1=(x−3)² produz x=2 ou x=5, mas só 5 satisfaz √4=2=5−3.

Perguntas frequentes: Equações Irracionais

Por que uma solução do quadrado pode não servir?

Elevar ao quadrado perde a informação do sinal; um candidato pode igualar os quadrados sem igualar as expressões originais.

É suficiente testar o domínio do radicando?

Não. Também é necessário conferir o sinal do outro lado e substituir os candidatos na igualdade de partida.

Quando posso igualar dois radicandos?

Quando ambos os lados são raízes quadradas principais reais, a igualdade entre as raízes equivale à igualdade entre seus radicandos.

Raiz quadrada pode resultar em número negativo?

A raiz quadrada principal real é sempre não negativa. Números negativos podem ser raízes de outras equações, mas não o valor de √A.

Como resolvo uma equação com √x e x?

Uma substituição t=√x, com t≥0, pode produzir uma equação polinomial em t e simplificar o cálculo.

Como apresento o resultado final?

Liste somente os valores que satisfaçam a equação original e as restrições de domínio, descartando candidatos estranhos.

Fontes e referências

Estas fontes ajudam a aprofundar os conceitos apresentados nesta aula. As explicações e os exemplos do UNVRST foram redigidos de forma independente.

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