Trovare l'incognita
Utilizzando le equazioni algebriche possiamo formalizzare e risolvere molti problemi e per determinare il valore incognito dell'equazione vengono utilizzate le proprietà del numero zero. Vediamo due semplici esempi.
Se al triplo di un numero si somma 3, si ottiene 27. Qual è il numero?
Se indichiamo con x il numero da determinare possiamo formalizzare il problema con l'equazione:3x + 3 = 27
Addizionando -3 ad entrambi i membri dell'equazione si ottiene:
3x + 3 + (-3) = 27 + (-3)
Cioè
3x + 0 = 24
e poichè 0 è l'elemento neutro rispetto alla somma possiamo scrivere:
3x = 24
da cui si ottiene x = 8. Come si vede il ruolo del numero zero è indispensabile per poter risolvere l'equazione.
Se al quadrato di un numero si toglie il suo doppio si ottiene 15. Qual è il numero?
Se indichiamo con x il numero da determinare possiamo formalizzare il problema con l'equazione:x2 -2x = 15
Addizionando -15 ad entrambi i membri dell'equazione si ottiene:
x2 -2x - 15 = 0
Cioè la somma algebrica di tutti i termini del primo membro deve essere nulla. Se la x è un numero razionale possiamo tentare di scrivere il primo membro come un prodotto. Per far ciò è necessario trovare due numeri tali che la loro somma sia +2 e il loro prodotto sia -15. Con pochi tentativi possiamo verificare che i due numeri sono -3 e +5. Possiamo allora scrivere:
(x + 3)(x - 5) = 0
Ora, possiamo applicare la legge di annullamento del prodotto: se il prodotto di due o più fattori è uguale a zero, allora almeno uno di essi deve essere uguale a zero. Perciò:
(x + 3) = 0 oppure (x - 5) = 0
da cui si ottengono le due soluzioni dell'equazione:
x = -3 oppure x = +5