Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

63
Topic 24: Factoring and quadratic equations 409 Copyright © 2014 Charles A. Dana Center at the University of Texas at Austin, Learning Sciences Research Institute at the University of Illinois at Chicago, and Agile Mind, Inc. FACTORING AND QUADRATIC EQUATIONS Lesson 24.1 Rectangles and factors 24.1 OPENER Write the length and width for each algebra tile rectangle. 1. 2. 3. 4. 24.1 CORE ACTIVITY Use algebra tiles to represent each polynomial and find its factors. For each polynomial, sketch and/or describe the rectangle you made, and state the factors. 1. x 2 +3x 2. x 2 + 5x +6

Transcript of Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

Page 1: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

Topic  24:  Factoring  and  quadratic  equations   409  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

FACTORING AND QUADRATIC EQUATIONS Lesson 24.1 Rectangles and factors

24.1 OPENER  

Write  the  length  and  width  for  each  algebra  tile  rectangle.    

1.                   2.  

               3.                   4.  

   

24.1 CORE ACTIVITY  

Use  algebra  tiles  to  represent  each  polynomial  and  find  its  factors.  For  each  polynomial,  sketch  and/or  describe  the  rectangle  you  made,  and  state  the  factors.    1.     x2  +  3x   2.     x2  +  5x  +  6  

       

   

Page 2: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

410   Unit  8  –  Quadratic  functions  and  equations  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

Work  with  your  partner  to  build  each  polynomial  with  tiles.  Then  sketch  or  describe  the  rectangle,  and  state    the  factors.  

 

3.   x2  +  6x  +  5   4.   x2  +  7x  +  10              5.   x2  +  7x  +  6   6.   x2  +  8x  +  15              7.   x2  +  6x  +  9   8.   x2  –  4              For  each  algebra  tile  rectangle,  write  an  expression  for  its  area  by  counting  the  tiles.  Then  complete  the  area  model  by  referring  to  the  tile  rectangle,  and  use  it  to  identify  the  factors.  9.      

 

Expression:  

   

   

 Factors:                  

 10.    

 

Expression:  

   

   

 Factors:                    

11.   What  is  the  first  thing  you  should  do  when  factoring  a  polynomial?  Discuss  your  answer  with  your  partner,  and  be  prepared  to  share  your  response  with  the  class.  

 

Page 3: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

Topic  24:  Factoring  and  quadratic  equations   411  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

12.   Complete  the  math  journal  entry.    

Describe  in  words  and  with  examples  how  to  find  the  factors  of  a  number.  

What  does  it  mean  to  factor  a  polynomial?  

             

 

24.1 CONSOLIDATION ACTIVITY For  each  quadratic  expression,  work  with  your  partner  to:    

• Draw  an  area  model  to  represent  the  polynomial,  using  algebra  tiles  to  build  a  rectangle  if  you  like;  • Write  the  factored  form  of  the  quadratic  expression;  and    • Multiply  the  factors  to  check  your  answer.  

Quadratic  Expression   Area  Model   Factored  Form  and  Check  

Example:  

x2  +  4x  +  3  

 

x 3

x x2 3x

1 x 3

Factors: (x + 1) (x + 3)

Check  by  multiplying:  

(x + 1) (x + 3)

(x + 1)(x) + (x + 1)(3)

x · x + 1 · x + x · 3 + 1 · 3

x2 + x + 3x + 3

x2 + 4x + 3 ✔

1. x2  +  6x  +  8  

 

Factors:    

Check  by  multiplying:  

2. x2  +  7x  +  10  

 

Factors:    

Check  by  multiplying:  

Page 4: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

412   Unit  8  –  Quadratic  functions  and  equations  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

 

Quadratic  Expression   Area  Model   Factored  Form  and  Check  

3. x2  +  18x  +  77  

 

Factors:    

Check  by  multiplying:  

4. x2  +  2x  –  8  

 

Factors:    

Check  by  multiplying:  

5. x2  +  8x  +  16  

 

Factors:    

Check  by  multiplying:  

6. x2  –  9  

 

Factors:    

Check  by  multiplying:  

 

Page 5: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

Topic  24:  Factoring  and  quadratic  equations   413  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

HOMEWORK 24.1 Notes  or  additional  instructions  based  on  whole-­‐class  discussion  of  homework  assignment:  

 

 

 

 1. Write  expressions  for  the  area,  length,  and  width  of  each  of  these  algebra  tile  rectangles.    

a.  

 Area  =    

Length  =    

Width  =    

b.  

 Area  =    Length  =    Width  =    

   

2. Write  expressions  for  the  total  area,  the  length,  and  the  width  of  each  area  model.  Hint:  Look  for  common  factors  in  the  terms  in  each  row  and  each  column.  

Exam

ple   x2   3x  

2x   6  

 

Total   =  x2  +  3x  +  2x  +  6  

  =  x2  +  5x  +  6  

Length    =  x  +  2  

Width      =  x  +  3  

a.  x2   5x  

3x   15  

 

Total  =      

Length  =  

Width  =  

b.  x2   11x  

6x   66  

 

Total  =      

Length  =  

Width  =  

c.  x2   -­‐4x  

2x   -­‐8  

 

Total  =      

Length  =  

Width  =  

 

Page 6: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

414   Unit  8  –  Quadratic  functions  and  equations  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

3. Use  the  area  model  to  find  the  factors  of  each  polynomial.  Draw  a  tile  rectangle  if  that  helps  you  complete  the  area  model.    (The  guidelines  can  help  you  separate  the  tiles.)  

Example:  x2  +  5x  +  6  

Draw  Tiles   Area  Model  

 Factors  of  x2  +  5x  +  6:  (x + 2) and (x + 3)

x2 2x

3x 6

 

 

a. x2  +  7x  +  10           Draw  Tiles           Area  Model  

         

         

Factors  of  x2  +  7x  +  10:  

 

b. x2  +  6x  +  8         Draw  Tiles           Area  Model  

         

         

Factors  of  x2  +  6x  +  8:  

Page 7: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

Topic  24:  Factoring  and  quadratic  equations   415  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

 4. What  is  the  product  of  2  and  7?  

 What  is  the  sum  of  2  and  7?  

 

5. Multiply  the  factors  (x  +  2)  and  (x  +  7)  using  a  method  of  your  choice.    

 

 

 

 

6. How  are  your  answers  to  questions  4  and  5  connected?    

 

 

 

 

7. Homer  and  Bart  are  factoring  the  trinomial  x2  +  11x  +  24.  Homer  says  that  the  trinomial  factors  as  (x  +  8)  (x  +  3),  while  Bart  says  that  it  factors  as  (x  +  3)  (x  +  8).  Explain  why  Homer  and  Bart  are  both  correct.  

 

 

 

 

   

8. Could  Homer  and  Bart  have  had  a  similar  disagreement  if  they  had  been  factoring  x2  +  6x  +  9?  Explain  why  or  why  not.  (Hint:  What  was  special  about  the  rectangle  you  made  for  x2  +  6x  +  9  during  the  lesson?)  

Page 8: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

416   Unit  8  –  Quadratic  functions  and  equations  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

STAYING SHARP 24.1 Practic

ing  algebra  skills  &  con

cepts  

1. Graph  the  points  in  the  table  on  the  grid  provided.    

x   y  

-­‐3   1.5  

-­‐1   -­‐2.5  

2   -­‐1  

4   5    

-5 0 5

-5

5

   

 

2. Graph  the  function  rule  y  =  -­‐2x  +  5  on  the  grid  provided.  

-5 0 5

-5

5

 

Practic

ing  algebra  skills  &  con

cepts  

3. Write  a  function  rule  for  the  linear  function  represented    by  the  graph.  

 

4. A  sandwich  shop  prices  its  party  subs  at  $17.50  per  foot,  with  a  $23  assembly  charge.  Write  a  function  rule  describing  how  the  price  of  a  party  sub  (p)  depends  on  the  sub’s  length  in  feet  (l).  

 

 

 

 

 

 

  What  is  the  price  of  a  party  sub  that  is  8  feet  long?  

Practic

ing  algebra  skills  &  con

cepts  

5. Describe  a  situation  in  which  there  is  a  functional  dependence,  and  identify  the  independent  and  dependent  variables  in  this  situation.  (Make  up  your  own  context,  or  use  a  context  from  a  problem  you  encountered  this  year.)  

 

Independent   Dependent  

Cause   Effect  

Before   After  

Input   Output  

What  you  do   What  happens    

6. Rewrite  this  expression  as  simply  as  possible:    

3(4x  +  5)  +  2(x  –  7)  +  6x  

Page 9: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

Topic  24:  Factoring  and  quadratic  equations   417  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

 

Page 10: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

418   Unit  8  –  Quadratic  functions  and  equations  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

Lesson 24.2 Reversing area models to factor

24.2 OPENER  

In  the  example  square  box  problem  at  the  right,  notice  that  the  product  of  8  and  2  is  16,  and  also  that  the  sum  of  8  and  2  is  10.  

 

 

 

Now,  find  the  pairs  of  numbers  that  will  work  for  the  four  square  box  problems  shown  below.  

1.   2.   3.   4.    

     

After  completing  the  square  box  problems,  discuss  the  following  questions  with  your  partner,  and  be  ready  to  share  your  ideas  with  the  class:  

• In  what  ways  do  square  box  problems  connect  with  factoring  quadratic  expressions?  

• Do  you  think  there  is  always  a  way  to  complete  a  square  box  problem?  Why  or  why  not?  

• Do  you  think  there  is  ever  more  than  one  way  to  complete  a  square  box  problem?  Why  or  why  not?  

24.2 CORE ACTIVITY  

1. Examine  the  examples,  then  answer  the  following  questions  about  each  part  of  the  area  model  for  quadratic  expressions  of  the  form  x2  +  bx  +  c.      

 

Part 1 a. Which  term  of  the  polynomial  goes  

here?    

 

Part 2

Part 3 Part 4 b.   Which  term  of  the  polynomial  goes  

here?  

 

 

Page 11: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

Topic  24:  Factoring  and  quadratic  equations   419  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

2. How  are  the  contents  of  Parts  2  and  3  of  the  area  model  related  to  the  contents  of  Parts  1  and  4?  

3. How  are  the  contents  of  Parts  2  and  3  related  to  the  middle  term,  bx,  in  the  polynomial  x2  +  bx  +  c?  

       

4. Factor  x2  +  11x  +  18  using  the  area  model.  

 

 5. In  your  own  words,  describe  a  perfect  square  trinomial.  

Then,  give  another  example  of  a  perfect  square  trinomial,  and  identify  its  factors.              

6. Explain  why  the  polynomial  x2  –  4  is  called  a  difference  of  two  squares.  Then,  write  another  example  of  a  difference  of  two  squares,  and  identify  its  factors.  

         

 

7. Factor  the  quadratic  expression  x2  +  5x  +  8.  (Follow  the  example  of  question  4  if  you  are  having  trouble.)  

           

Page 12: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

420   Unit  8  –  Quadratic  functions  and  equations  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

24.2 CONSOLIDATION ACTIVITY You  have  investigated  several  different  methods  for  factoring  quadratic  expressions.  In  this  activity,  you  and  your  partner  will  match  quadratic  expressions  with  their  factors.  

Example:

x2 + 2x – 3 = (x + 3) (x – 1) Hint:  Some  factors  may  be  used  multiple  times,  and  other  factors  may  not  be  used  at  all!  

When  you  and  your  partner  have  found  the  factors  for  all  of  the  quadratic  expressions,  record  them  in  the  spaces  below.  

1. x2  +  6x  =              

2. x2  +  8x  +  12  =            

3. x2  +  4x  –  12  =              

4. x2  –  5x  –  14  =              

5. x2  –  15x  +  56  =              

6. x2  –  64  =            

Of  the  four  polynomials  below,  two  are  not  factorable  (using  integer  coefficients).  Identify  the  non-­‐factorable  polynomials  and  explain  or  justify  why  they  cannot  be  factored.  

Polynomial   Factorable  or  not?   Explanation  or  justification  

7. x2  +  6x  +  10      

8. x2  –  16x  +  55      

9. x2  +  14x  +  13      

10. x2  –  12x  +  18      

 

Page 13: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

Topic  24:  Factoring  and  quadratic  equations   421  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

HOMEWORK 24.2 Notes  or  additional  instructions  based  on  whole-­‐class  discussion  of  homework  assignment:  

 

 

 

Use  the  area  model  or  another  method  to  factor  each  trinomial.  Example:  x2  +  5x  +  6    

Factor  pairs  of  6x2:  

1x and 6x 2x and 3x -1x and -6x -2x and -3x  

Factor  pair  with  a  sum  of  5x:  2x and 3x

Area  Model  

x2 3x

2x 6  

What  are  the  factors  of  x2  +  5x  +  6?      By looking at the common factors of the terms in each row and column, we can see the factors: (x + 3) and (x + 2)  

1. x2  +  10x  +  21  Factor  pairs  of  21x2:  

Factor  pair  with  a  sum  of  10x:    

Area  Model  

 

What  are  the  factors  of  x2  +  10x  +  21?  

 

2. x2  +  14x  +  40  

Factor  pairs  of  40x2:  

Factor  pair  with  a  sum  of  14x:  

Area  Model  

 

What  are  the  factors  of  x2  +  14x  +  40?  

 

3. x2  +  14x  +  33  

Factor  pairs  of  _____:  

Factor  pair  with  a  sum  of  _____:  

Area  Model  

 

What  are  the  factors  of  x2  +  14x  +  33?  

 

4. x2  +  13x  +  30  

Factor  pairs  of  _____:  

Factor  pair  with  a  sum  of  _____:  

Area  Model  

 

What  are  the  factors  of  x2  +  13x  +  30?  

 

5. x2  +  13x  +  42  

 

Area  Model  

 

What  are  the  factors  of  x2  +  13x  +  42?  

6. x2  +  9x  +  20  

 

 

 

What  are  the  factors  of  x2  +  9x  +  20?  

Page 14: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

422   Unit  8  –  Quadratic  functions  and  equations  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

Because  the  product  of  two  positive  numbers  is  never  negative,  you  will  sometimes  need  to  consider  factor  pairs  that  may  have  different  signs.  For  example:  –14  =  –1  ·∙  14  =  –2  ·∙  7  =  –7  ·∙  2  =  –14  ·∙  1.  

7. x2  +  3x  –  28  Factor  pairs  of  -­‐28x2:  

Factor  pair  with  a  sum  of  3x:    

Area  Model  

 

What  are  the  factors  of  x2  +  3x  –  28?  

 

8. x2  +  7x  –  30  

Factor  pairs  of  _____:  

Factor  pair  with  a  sum  of  _____:  

Area  Model  

 

What  are  the  factors  of  x2  +  7x  –  30?  

 

9. x2  –  5x  –  24  

Area  Model  

 

What  are  the  factors  of  x2  +  14x  +  33?  

 

10. x2  –  13x  +  40    

 

 

What  are  the  factors  of  x2  –  13x  +  40?  (Hint:  The  sum  of  two  positive  factors  isn’t  -­‐13.)  

 

 

Page 15: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

Topic  24:  Factoring  and  quadratic  equations   423  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

STAYING SHARP 24.2 Practic

ing  algebra  skills  &  con

cepts  

1. A  hardware  store  rents  a  floor  sander  for  $12  an  hour,  plus  a  check-­‐out  fee  of  $20.  Amar  models  this  pricing  plan  with  the  function  y  =  12x  +  20.  a. What  do  the  variables  x  and  y  represent  in  Amar’s  

model?  b. What  are  the  domain  and  range  of  the  function  

that  Amar  wrote?    

 

2. In  the  context  of  the  problem  situation  in  Question  1,  what  are  the  domain  and  range?    

 

 

 

 

 

Explain  why  your  answer  to  this  question  differs  from  your  answer  to  Question  1b.  

 

Practic

ing  algebra  skills  &  con

cepts  

3. Is  the  function  represented  by  this  table  linear  or  nonlinear?  Justify  your  answer.  

 

x   y  

1   1  

2   3  

3   6  

4   10  

5   15    

4. Does  the  rule  y  =  2x  (x  +  1)  represent  a  linear  or  a  nonlinear  function?  Explain.  

Practic

ing  algebra  skills  &  con

cepts  

5. A  total  of  $360  is  divided  into  equal  shares.  If  Bob  receives  four  shares,  Carol  receives  three  shares,  and  Ted  receives  the  remaining  two  shares,  how  much  money  did  Carol  receive?  

6. Deborah  is  enlarging  a  photo  to  fit  on  a  base  that  is  16  inches  wide.  If  the  original  photo  is  3  inches  wide  and  5  inches  tall,  how  tall  will  the  enlarged  photo  be?  

 

Page 16: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

424   Unit  8  –  Quadratic  functions  and  equations  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

Lesson 24.3 Solving quadratic equations by completing the square

24.3 OPENER

1. Simplify  the  following  expressions.  

 

a. (2)2 =      

b. (−2)2 =    

 

c. (3)2 =      

d. (−3)2 =      

 2. What  do  you  notice?  How  are  the  answers  related  to  the  numbers  you  squared?  

24.3 CORE ACTIVITY 1. Solve  the  following  quadratic  equations  using  what  you  know  about  square  roots.    

       a.   x2 = 9             b.   x2 = 4                    

 

       c.   x + 1( )2 = 9             d.  

x + 3( )2 = 4    

               

2. Identify  which  quadratic  expressions  are  perfect  squares.      

       a.  4x2                 b.  x2  +  4x  +  4      

       c.    x2  +  1                 d.  x2  +  6x  +  4    

       e.  (x2  +  1)2                   f.  x2  +  6x  +  9    

       g.  4x2  +  4x                 h.  x2  +  10x  +  25    3. Solve  the  equation  x2  +  10x  +  25  =  9.        

4. Can  you  use  the  same  technique  you  used  in  question  3  to  solve  the  equation  x2  +  6x  +  11  =  5?  Explain  why  or  why  not.    

Page 17: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

Topic  24:  Factoring  and  quadratic  equations   425  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

5. Solve  the  equation  x2  +  6x  +  11  =  5  by  completing  the  square.  Use  algebra  tiles  to  build  a  concrete  model.  

6. Solve  the  equation  x2  +  8x  =  6  by  completing  the  square.    

7. Use  an  area  model  to  help  you  solve  x2  +  5x  =  6  by  completing  the  square.  How  will  you  make  your  square  if  you  only  have  five  x-­‐tiles?  

Page 18: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

426   Unit  8  –  Quadratic  functions  and  equations  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

8. Complete  the  square  on  the  general  quadratic  equation  ax2  +  bx  +  c  =  0  to  derive  the  quadratic  formula.  Write  the  correct  steps  along  with  the  new  equation  for  each  step.      

 

Given  equation   ax2  –  bx  +  c  =  0  

Step  1.

   

Step  2.    

 

Step  3.    

 

Step  4.    

Step  5.    

 

Step  6.    

 

 

Step  7.      

 

 

Step  8.      

 

 

 

Page 19: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

Topic  24:  Factoring  and  quadratic  equations   427  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

24.3 CONSOLIDATION ACTIVITY 1. Use  algebra  tiles  to  complete  the  square  on  the  equation  x2  -­‐  8x  +  4  =  -­‐2.  Then  solve  the  equation.  

2. Write  the  equation  represented  by  the  area  model.  Then,  solve  the  equation.    

 

 

1-1

x2 x x x x

xxxx

11

11111111

1 1 1 111

x

x 1 1 1 1 11111

111111111x

x

1 1 1 1111

-1 -1

1

1 11111

1 1 1 11 1 1 1

1 1

xxxx

xxxxx2

Page 20: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

428   Unit  8  –  Quadratic  functions  and  equations  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

3. Cassandra  is  trying  to  solve  the  quadratic  equation  x2  +  10x  –  4  =  6.  Her  steps  are  shown  here.  To  check  her  answers,  Cassandra  graphs  both  expressions  in  the  original  equation  and  compares  the  x-­‐values  of  the  intersection  of  the  graphs  to  the  solutions  she  calculated  by  completing  the  square.  She  can  see  that  they  do  not  match.  Where  did  Cassandra  go  wrong?    

 

Cassandra’s  steps:           Cassandra’s  graph:  

Page 21: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

Topic  24:  Factoring  and  quadratic  equations   429  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

HOMEWORK 24.3 Notes  or  additional  instructions  based  on  whole-­‐class  discussion  of  homework  assignment:  

 

 

 

1. Solve  the  following  equations.    If  one  side  of  the  equation  is  not  a  perfect  square  trinomial,  use  the  method  of  completing  

the  square  to  solve.    Draw  a  sketch  of  your  diagram  if  you  used  one.  

  a.    x2  +  12x  +  36  =  25             b.    x2  +  4x  +  4  =  10         c. x2  –  10x  +  4  =  -­‐12             d.    x2  +  6x  +  12  =  5  

e. x2  –  8x  +  10  =  2             f.    x2  +  7x  +  3  =  1  

2. Maria  is  trying  to  solve  the  equation  x2  +8x  +  4  =  -­‐2  by  completing  the  square.  She  is  using  algebra  tiles  to  help  her  visualize  the  process.  She  doesn’t  think  she  arrived  at  the  correct  answer,  so  she  is  trying  to  describe  her  process  to  a  friend.  Where  did  she  go  wrong?    

 “First,  I  modeled  the  left-­‐hand  side  using  1  x2-­‐tile,  8  x-­‐tiles,  and  4  unit-­‐tiles  and  I  modeled  the  right  hand  side  using  2  negative  unit-­‐tiles.  Then,  I  formed  part  of  a  square  using  the  x2-­‐tile  and  the  8  x-­‐tiles.  I  saw  that  I  needed  16  unit-­‐tiles  to  complete  the  square,  and  since  I  had  4  already,  I  added  12  more  unit-­‐tiles  to  the  left  hand  side  to  complete  the  square.  So  

now  my  equation  is  (x  +  4)2  =  -­‐2,  which  simplifies  to  x  +  4  =  !± −2 .  I  can’t  take  the  square  root  of  a  negative  number,  so  this  would  tell  me  there  are  no  solutions.  But  the  equation  should  have  solutions  because  I  graphed  it  and  it  crossed  the  x-­‐axis.  Help  me!”      

Page 22: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

430   Unit  8  –  Quadratic  functions  and  equations  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

STAYING SHARP 24.3 Practic

ing  algebra  skills  &  con

cepts  

1. A  skater  is  moving  at  a  constant  rate.  This  table  shows  his  distance  along  a  track  at  various  times.    Find  the  skater’s  rate  and  complete  the  table.  

 

Time  (minutes)  

Distance  (meters)  

   4   500  

7  

11  

20   2900    

2. This  graph  depicts  the  progress  of  two  cyclists.  If  the  vertical  axis  is  in  miles,  find  the  rate  of  the  faster  cyclist  in  miles  per  hour.  

     

 

 

Practic

ing  algebra  skills  &  con

cepts  

3. This  chart  compares  two  runners.    

Runner   Distance  (miles)  

Time  (hours)  

Bill   11   2  

Ted   16   3  

 

Based  on  the  information  in  this  chart,  state  which  runner  has  the  faster  rate.  Justify  your  answer.  

4. Marty  rides  his  bicycle  from  home  to  work  at  an  average  rate  of  12  miles  per  hour.  If  it  takes  him  20  minutes  to  get  to  work,  how  many  miles  is  his  home  from  his  work?    

Practic

ing  algebra  skills  &  con

cepts  

5. Tom  drove  290  miles  from  his  college  to  home,  and  his  trip  used  23.2  gallons  of  gasoline.  His  sister  Andrea  drove  225  miles  from  her  college  to  home,  and  she  used  15  gallons  of  gasoline.      

How  would  you  figure  out  whose  vehicle  had  better  gas  mileage?  Explain.  

 

6. A  machine  can  bind  500  yearbooks  in  3  hours.  How  many  hours  will  it  take  to  bind  1800  yearbooks?  

                           

Page 23: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

Topic  24:  Factoring  and  quadratic  equations   431  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

Page 24: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

432   Unit  8  –  Quadratic  functions  and  equations  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

Lesson 24.4 More about completing the square

24.4 OPENER Drake  wants  to  analyze  one  of  his  soccer  kicks.  Here  are  the  data  from  Drake's  kick:  

   What  is  the  vertex  of  the  graph?  What  does  this  point  represent?    

24.4 CORE ACTIVITY

1. What  is  another  way  to  write  the  symbolic  form  of  the  quadratic  function  y  =  x2  +  6x  +  11?    

2. Graph  the  function  y  =  (x  +  3)2  +  2  and  sketch  the  graph.  

 

   

3. What  is  the  vertex  of  this  graph?  What  is  the  equation  of  the  axis  of  symmetry?    

4. Where  do  you  see  the  vertex  and  axis  of  symmetry  in  the  transformed  function  rule?  Explain.    

5. How  is  this  function  transformed  from  the  parent  function?    

Page 25: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

Topic  24:  Factoring  and  quadratic  equations   433  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

6. Complete  the  table  to  transform  the  given  quadratic  functions.      Function   Sketch  of  concrete  

representation  Function  rule  in  vertex  form    

Vertex   Axis  of  symmetry   Description  of  transformation  of  the  parent  function  

     

a.    y  =  x2  +  6x  +  7          

 

     

b.    y  =  x2  +  5x  +  7            

       

   

7. Consider  the  function  y  =  2(x  –  5)2  –  3.        

a. What  are  the  vertex  and  the  axis  of  symmetry  of  the  parabola  that  represents  this  function?    

 

b. Use  the  function  rule  to  find  another  point  on  the  graph.  Graph  the  function  using  the  vertex,  axis  of  symmetry,  and  the  additional  point  you  found.  

 

               

Page 26: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

434   Unit  8  –  Quadratic  functions  and  equations  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

24.4 CONSOLIDATION ACTIVITY 1. Complete  the  square  to  convert  the  general  form  of  y  =  x2  +  4x  +  9  into  vertex  form.    

   a. What  is  the  vertex  form  of  the  function  rule?    Sketch  your  concrete  model  to  support  your  answer.  

           

   

b. What  is  the  vertex  and  axis  of  symmetry  of  the  graph?    

   

C. Find  another  point  on  the  graph  and  sketch  a  graph  of  the  function.    

2. Follow  the  steps  to  complete  the  square  on  y  =  3x2  +  18x  +  21.    

Step  1:     Use  the  Distributive  Property  to  write  y  =  3x2  +  18x  +  21  as  the  product  of  a  constant  and  a  quadratic  with  a  leading  coefficient  of  1.  

   

Step  2:     Complete  the  square  on  the  quadratic  expression  you  wrote  in  step  1.    Use  algebra  tiles  if  necessary.    

         

Step  3:     Apply  the  Distributive  Property  to  the  result.        

Page 27: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

Topic  24:  Factoring  and  quadratic  equations   435  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

 3. What  is  the  vertex  and  the  axis  of  symmetry  of  the  graph  of  y  =  3x2  +  18x  +  21?  Sketch  the  graph  by  hand  and  describe  the  

transformations  on  the  parent  function.    

 

4. Follow  the  same  process  as  in  question  3  to  complete  the  square  on  y  =  5x2  –  20x  –  5.        

a. What  is  the  vertex  form  of  the  function?    

   

   

 b. What  is  the  vertex  and  axis  of  symmetry  of  the  parabola  that  represents  the  function?      

 

     

c. Sketch  the  graph  of  this  function.    

 

Page 28: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

436   Unit  8  –  Quadratic  functions  and  equations  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

HOMEWORK 24.4 Notes  or  additional  instructions  based  on  whole-­‐class  discussion  of  homework  assignment:  

 

 

 

1. Given  the  following  functions,  state  the  vertex  and  what  transformations  on  the  parent  function  are  needed  to  make  the  graph  of  the  given  function.    

 a. y  =  (x  –  3)2  +  5  

 

b. y  =  (x  +  1)2  –  4    

c. y  =  ½(x  +  2)2  +  3   2. Transform  the  function  y  =  x2  –  4x  +  1  into  vertex  form  using  a  diagram.  Sketch  a  model  of  your  square.  Then  state  the  

vertex  and  axis  of  symmetry  of  the  graph  of  the  function.                

   3. Use  the  process  of  completing  the  square  to  write  y  =  2x2  +12x  +  14  in  vertex  form.    

 4. Now,  state  the  vertex  of  the  graph  that  represents  the  function  in  question  3.  What  are  the  transformations  of  this  function  

from  the  parent  function?  Sketch  a  graph  of  this  new  function.        

Page 29: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

Topic  24:  Factoring  and  quadratic  equations   437  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

5. Two  friends,  Ryan  and  Tressa,  are  on  vacation.  They  decide  to  go  bungee  jumping  off  of  a  platform.  Their  height  from  the  ground  can  be  modeled  by  the  function  y  =  4x2  –  32x  +  80,  where  x  represents  the  time  after  they  jumped  and  y  represents  their  height  above  the  ground.      

 a. How  high  is  the  platform  off  the  ground?  

 

 b. Write  the  function  rule  in  vertex  form.  

   

   

c. What  is  the  vertex  of  the  parabola  that  represents  this  function?    What  does  this  point  mean  in  the  problem?    

   

d. If  Ryan  and  Tressa  are  32  feet  above  the  ground  after  2  seconds,  when  else  are  they  32  feet  above  the  ground?    Explain  your  reasoning.  

 

 e. At  what  time  do  Ryan  and  Tressa  reach  the  platform  again?  Explain  how  you  know.  

 

   

f. Sketch  a  graph  of  the  parabola  that  represents  this  situation.  Be  sure  to  correctly  label  your  axes.  

 

Page 30: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

438   Unit  8  –  Quadratic  functions  and  equations  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

STAYING SHARP 24.4

Practic

ing  algebra  skills  &  con

cepts  

1. What  is  the  slope  of  the  line  that  passes  through  the  points  (2,5)  and  (7,3)?  

   

 

2. What  is  the  y-­‐intercept  of  a  line  with  slope  3  that  passes  through  the  point  (4,1)?  (Use  of  the  grid  is  optional.)  

-5 0 5

-5

5

 

Practic

ing  algebra  skills  &  con

cepts  

3. What  is  the  slope  of  line  ℓ?  

   

                         

4. Raúl  is  examining  how  the  thickness  of  the  trunks  of  oak  trees  depends  on  their  age.  He  models  the  growth  with  the  function  d  =  0.8t  +  4,  where  d  represents  the  diameter  of  the  trunk  in  centimeters  and  t  represents  the  age  of  the  tree  in  years.    

What  does  the  value  0.8  mean  in  this  context?  

 

 

What  does  the  value  4  mean  in  this  context?  

 

 

 

 

 

Practic

ing  algebra  skills  &  con

cepts  

5. Write  an  equation  of  the  line  that  passes  through  the  point  (4,-­‐6)  and  has  a  slope  of  -­‐3.  

6. Write  an  equation  that  represents  the  line  that  passes  through  the  points  (5,4)  and  (-­‐5,0).  

                       

Page 31: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

Topic  24:  Factoring  and  quadratic  equations   439  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

Page 32: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

440   Unit  8  –  Quadratic  functions  and  equations  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

Lesson 24.5 Solving x2 + bx + c = 0 by factoring

24.5 OPENER 1. Find  four  pairs  of  values  for  a  and  b  that  result  in  a  

product  of  6.  

a   b   a  ·∙  b  

    6  

    6  

    6  

    6    

2. Find  four  pairs  of  values  for  a  and  b  that  result  in  a  product  of  0.  

a   b   a  ·∙  b  

    0  

    0  

    0  

    0    

 3. What  must  be  true  about  the  factors  a  and/or  b  for  their  product  to  be  zero?  

 

24.5 CORE ACTIVITY

Part  1.  Solving,  factoring,  and  the  zero  product  property     Find  the  values  of  x  that  satisfy  the  following  equations.  

1. x  (x  –  4)  =  0   2. (x  –  7)  (x  –  11)  =  0    

3. (x  +  5)  (x  +  2)  =  0    

4. (x  +  2)  (x  –  2)  =  0    

5. (x  –  3)  (x  –  3)  =  0    

6. (2x  –  4)  (x  –  1)  =  0    

 7. Based  on  questions  1–6,  how  do  you  think  factoring  can  be  useful  to  solve  quadratic  equations?    

8. Use  what  you  have  learned  in  recent  lessons  to  solve  the  equation  x2  –  5x  +  6  =  0.            

9. Are  x  =  3  and  x  =  8  both  solutions  of  the  equation  x2  –  11x  +  24  =  6?  Discuss  this  question  with  your  partner,  and  be  prepared  to  explain  your  answer  and  your  reasoning  to  the  class.  

10. Solve  the  equation  x2  –  11x  +  24  =  6  by  following  these  steps:  

Given  equation   x2  –  11x  +  24  =  6  

Step  1.    Use  properties  of  equality  to  make  one  side  of  the  equation  equal  to  0  

 

Step  2.    Factor  the  quadratic  expression    

Step  3.    Use  the  zero  product  property  to  write  two  simpler  equations  

 

Step  4.    Solve  each  simpler  equation    

 

Page 33: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

Topic  24:  Factoring  and  quadratic  equations   441  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

11. Solve  the  equation  x2  –  14x  +  48  =  15.    

 

 

 

 

 

 

12. Examine  the  steps  of  your  solution  to  question  11.  Describe  each  step  to  make  a  list  you  can  use  to  solve  similar  problems.  

 

 

 

 

 

 

Part  2.  The  Caldas  Garden  Problem  

Your  neighbors,  Mr.  and  Mrs.  Caldas  have  a  small  rectangular  yard  that  measures  171  square  feet.  They  have  decided  to  create  a  square  garden  in  one  corner  of  their  yard  and  to  pour  concrete  on  the  rest  of  the  yard  to  make  a  patio.  The  Caldas'  plans  show  that  they  want  the  patio  to  be  15  feet  wide  on  one  side  of  the  garden  and  5  feet  wide  on  the  other  side.  Mr.  and  Mrs.  Caldas  want  to  find  the  dimensions  of  their  square  garden.    

 13. Let  x  represent  the  length  of  the  side  of  the  square  garden.  

Write  an  equation  to  represent  the  relationship  between  the  area  of  the  backyard  and  the  side  of  the  square.  

   

14. Find  the  solutions  of  your  equation  using  factoring.                            

15. Do  both  solutions  of  the  equation  lead  to  feasible  side  lengths  for  the  square  garden?  Explain  your  answer.        

Page 34: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

442   Unit  8  –  Quadratic  functions  and  equations  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

24.5 CONSOLIDATION ACTIVITY Use  the  zero  product  property  to  find  the  solutions  of  each  equation.  

1. (x  –  4)(x  –  2)  =  0    

2. (x  –  13)  (x  –  17)  =  0    

3. (x  +  5)  (x  –  9)  =  0    

Solve  each  equation  by  factoring  and  using  the  zero  product  property.  

4. x2  –  7x  +  10  =  0    

 

 

5. x2  +  10x  +  21  =  0    

 

 

6. x2  +  3x  –  28  =  0    

 

 

7. Marco  first  solves  the  equation  (x  +  2)(x  –  3)  =  0.  Show  the  steps  needed  to  find  the  values  of  x  that  satisfy  this  equation.              

8. Marco  then  solves  the  equation  (x  +  2)(x  –  3)  =  6.  His  work  is  shown  below.  Next  to  each  step  in  his  solution  process,  write  a  mathematical  justification  for  what  Marco  did.  

 9. Why  did  Marco  have  to  use  more  steps  to  solve  the  equation  in  question  8  than  the  equation  in  question  7?  

Page 35: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

Topic  24:  Factoring  and  quadratic  equations   443  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

10. Below  is  Marisa’s  work  when  asked  to  solve  the  equation  (x  +  6)(x  –  2)  =  9.  Are  her  solutions  valid?    

Marisa’s  Steps   Reasons  

Find  values  of  x  so  that  (x  +  6)(x  –  2)  =  9   Given  problem  

x  +  6  =  9       x  –  2  =  9   Set  each  factor  to  equal  9  

x  +  6  +  –  6  =  9  +–  6   x  –  2  +  2  =  9  +  2   Making  use  of  the  addition  property  of  equality  

x  =  3           and   x  =  11   Combining  like  terms  to  find  the  values  of  x.  

 In  this  course,  you  have  practiced  the  Mathematical  Problem-­‐solving  Routine,  which  asks  you  to  look  back  on  your  solution.  One  strategy  to  check  your  solution  is  to  substitute  the  values  x  =  3  and  x  =  11  back  into  the  original  equation,  (x  +  6)(x  –  2)  =  9.  Use  this  looking  back  strategy  to  show  Marisa  whether  her  solutions  are  valid  or  not.                        Solve  each  equation  for  x,  showing  all  of  the  steps  needed.  

 11. x2  +  4x  –  12  =  0  

             

12. x2  –  5x  +  11  =  35                

13.  (x  +  6)(x  –  2)  =  9                

Page 36: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

444   Unit  8  –  Quadratic  functions  and  equations  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

HOMEWORK 24.5 Notes  or  additional  instructions  based  on  whole-­‐class  discussion  of  homework  assignment:  

 

 

 

1. How  many  different  factor  pairs  can  you  find  for  12…  a. if  both  factors  in  the  pair  are  positive?  

 

b. if  the  factors  can  be  positive,  negative,  or  zero?    

c. Are  factors  ever  repeated  across  pairs?    

2. How  many  different  factor  pairs  can  you  find  for  0?    

 

3. What  is  true  of  any  factor  pair  for  0?    

4. Use  the  zero  product  property  to  find  the  solutions  of  each  equation.  a. (x  –  2)  (x  –  6)  =  0  

 b. (x)  (x  –  5)  =  0  

 

c. (x  +  4)  (x  –  3)  =  0    

d. (x  +  7)  (x  +  1)  =  0    

5. Factor  the  trinomial  by  any  method,  then  use  the  zero  product  property  to  find  the  solutions  of  each  equation.  a. x2  –  13x  +  40  =  0  

 

 

b. x2  +  3x  –  40  =  0    

c. x2  +  13x  +  40  =  0    

 

d. x2  –  8x  +  16  =  0    

e. x2  –  25  =  0        

 

6. Danny  is  trying  to  solve  the  equation  x2  +  6x  +  5  =  12.  He  writes  the  following  steps:  x2  +  6x  +  5  =  12  

(x  +  1)  (x  +  5)  =  12  

x  =  -­‐1  or  x  =  -­‐5  

Alisa  thinks  something  is  wrong.  She  says,  “I  don’t  think  those  solutions  work.”  

a. Evaluate  the  initial  equation  for  x  =  -­‐1  and  x  =  -­‐5.  Are  these  values  solutions  of  the  equation?  (Do  they  make  the  equation  true?)  

 

Alisa  then  advises,  “I  think  the  problem  is  that  one  side  of  the  equation  isn’t  zero.”  

b. Use  your  algebraic  skills  to  rewrite  Danny’s  equation  in  a  way  that  will  let  you  apply  the  zero  product  property.  Then  find  the  correct  solutions  of  the  initial  equation.  

 

 

Page 37: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

Topic  24:  Factoring  and  quadratic  equations   445  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

STAYING SHARP 24.5 Practic

ing  algebra  skills  &  con

cepts  

1. Yuri  wants  to  learn  to  play  the  guitar.  He  found  a  used  guitar  for  $55  and  lessons  for  $12  each.  He  has  saved  $147  from  his  part-­‐time  job.  Write  an  inequality  to  represent  the  number  of  lessons  Yuri  can  take  with  the  money  he  has  saved.    

2. What  value  of  p  makes  this  equation  true?    

6(p  –  2)  =  36  –  10p  

 

Practic

ing  algebra  skills  &  con

cepts  

3. Graph  the  solutions  of  the  inequality  3x  +  1  >  7  on  this  number  line.  

 

 

 

 

 

 

4. Solve  the  following  inequality:  

5x  –  4  >  3x  +  6  

 

   

Practic

ing  algebra  skills  &  con

cepts  

5. The  formula  for  potential  energy  is  P  =  mgh,  where  P  is  potential  energy,  m  is  mass,  g  is  gravity,  and  h  is  height.  Write  an  expression  to  represent  g  in  terms  of  the  other  variables.  (Solve  for  g.)  

   

 

6. Kofi  is  trying  to  figure  out  how  many  buses  his  150  students  will  need  for  a  college  visit.  Each  bus  holds  48  people,  so  he  writes  150  =  48b.    

Solve  this  equation.  

Is  your  solution  the  answer  to  Kofi’s  question?  Explain,  and  give  the  answer  to  Kofi’s  question  if  it  is  different  from  your  solution.  

 

Page 38: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

446   Unit  8  –  Quadratic  functions  and  equations  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

Lesson 24.6: More about solving by factoring

24.6 OPENER  In  the  general  form  for  a  quadratic  polynomial,  ax2  +  bx  +  c,  let  a  =  1,  b  =  14,  and  c  =  24.    

1. After  substituting  values  for  a,  b,  and  c,  write  your  polynomial.        

2. In  the  area  models  below,  Parts  1  and  4  have  been  provided.  Find  Parts  2  and  3,  then  circle  the  model  that  represents  the  polynomial  you  wrote  in  question  1.  

 

  x   1       x   2    

x   x2         x   x2        

24       24     12       24    

               

  x   3       x   4    

x   x2         x   x2        

8       24     6       24    

                 

3. Why  are  there  exactly  four  area  models  being  examined  to  help  you  determine  the  factors  of  x2  +  14x  +  24?      

24.6 CORE ACTIVITY

The  function  that  models  the  height  of  a  water  balloon  as  a  function  of  time,  f(t)  =  -­‐16t2  +  64t,  can  be  used  to  find  how  long  it  will  take  a  water  balloon  to  hit  the  ground  after  it  is  launched.    

Because  the  height  of  the  balloon  will  be  0  feet  when  it  hits  the  ground,  solving  the  equation  0  =    -­‐16t2  +  64t  provides  the  answer  to  this  question.      

1. What  are  you  being  asked  to  find?    

2. Rewrite  the  polynomial  -­‐16t2  +  64t  as  a  product.  

   

Page 39: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

Topic  24:  Factoring  and  quadratic  equations   447  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

 

3. Continue  factoring  and  use  the  zero  product  property  to  find  the  solutions  of  0  =  -­‐16t2  +  64t.  Hint:  You  can  use  the  simpler  polynomial  you  wrote  in  question  2  to  make  this  easier.    

 

 

 

4. Refer  back  to  the  context  of  the  problem  and  your  answer  to  question  1.  Explain  what  each  solution  means  in  the  context  of  the  problem,  and  determine  which  solution  corresponds  to  what  you  are  being  asked  to  find.  

 

 

5. Solve  the  equation  0  =  -­‐16t2  +  64t  again  using  the  quadratic  formula.    

 

 

 

6. What  factorizations  of  the  polynomial  2x2  +  2x  –  4  does  the  animation  illustrate?  

   

   

 7. What  does  it  tell  you  about  a  polynomial  if  you  can  represent  it  with  a  tile  rectangle  in  more  than  one  way?  

 

 

8. Solve  the  equation  2x2  +  2x  –  4  =  36  by  factoring.    

 

 

 

 

 

 

 

Page 40: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

448   Unit  8  –  Quadratic  functions  and  equations  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

24.6 CONSOLIDATION ACTIVITY     Work  with  a  partner  to  answer  the  following  questions.    

1. A  rectangle  has  an  unknown  width  and  a  length  of  3  inches  more  than  the  width.  a. Provide  a  sketch  of  the  rectangle  with  the  width  and  length  (in  terms  of  the  width)  labeled.      

         

b. Write  a  function  that  could  be  used  to  represent  the  area  of  the  rectangle,  a,  in  terms  of  the  width  of  the  rectangle,  w.    

 c. Write  an  equation  that  you  could  solve  to  determine  the  width  of  the  rectangle  if  the  area  of  the  rectangle  was  28  

square  inches.    

 d. What  would  the  length  of  the  rectangle  be  if  the  area  of  the  rectangle  was  28  square  inches?  Explain  how  you  know.  

           

e. Find  the  dimensions  of  the  rectangle  if  the  area  of  the  rectangle  was  70  square  inches.            

2. The  height  of  a  diver  above  the  water  during  a  dive  can  be  modeled  by  the  function  h(t)  =  -­‐16t2  –  8t  +  48,  where  h  is  the  height  of  the  diver  above  the  water  and  t  is  time  in  seconds.    a. Write  an  equation  that  you  could  solve  to  determine  how  long  it  will  take  the  diver  to  hit  the  water.    

   b. Solve  the  equation  from  part  (a)  by  factoring.  

         

c. Write  an  equation  that  you  could  solve  to  determine  at  what  time  the  diver  is  40  feet  above  the  water.    

 d. Solve  the  equation  from  part  (c)  by  factoring.  

   

 e. Graph  the  function  h(t)  on  your  calculator.  

 f. What  do  you  notice  about  the  graph  and  your  answers  to  (b)  and  (d)?  

 

Page 41: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

Topic  24:  Factoring  and  quadratic  equations   449  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

HOMEWORK 24.6 Notes  or  additional  instructions  based  on  whole-­‐class  discussion  of  homework  assignment:  

 

 

 

Find  the  solutions  of  each  equation  using  factoring,  graphing,  the  quadratic  formula,  or  another  method.    (You  may  find  graph  paper  helpful.)  

For  each  problem,  state  the  method  you  decided  to  use  and  explain  why;  then  show  all  the  work  for  your  chosen  method.    

1.   x2  –  11x  +  28  =  0   2.   x2  –  10x  +  16  =  0  

3.   x2  +  8x  –  33  =  0   4.   x2  –  13x  +  54  =  14  

5.   x2  –  15x  –  28  =  6   6.   2x2  –  16x  +  30  =  0  

7.   3x2  +  15x  +  150  =  0   8.   2x2  –  24x  +  92  =  22  

Page 42: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

450   Unit  8  –  Quadratic  functions  and  equations  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

STAYING SHARP 24.6 Practic

ing  algebra  skills  &  con

cepts  

1. Nina  has  a  collection  of  stamps  and  coins.  She  has  561  items  in  all.  The  number  of  stamps  is  twice  the  number  of  coins.  Identify  the  variables  and  write  a  system  of  linear  equations  to  model  this  situation.  

     

2. Use  tables  to  find  the  solution  of  this  system  of  equations:    

y  =  2x  +  5  

y  =  3x  –  1  

 

 

 

 

 

 

   

Practic

ing  algebra  skills  &  con

cepts  

3. Is  the  ordered  pair  (2,-­‐1)  a  solution  of  this  system  of  equations?  Provide  evidence  for  your  answer.    

3x  +  2y  =  4  

-­‐2x  +  2y  =  24  

 

 

 

4. Find  the  solution  of  this  system  of  equations:    

2x  +  3y  =  8  

x  =  4y  –  7  

Practic

ing  algebra  skills  &  con

cepts  

5. Find  the  solution  of  this  system  of  equations:    

4x  +  7y  =  5  

2x  –  3y  =  9  

 

6. Solve  this  system  by  substitution.    

y  =  2x  +  5  

y  =  2x  –  3  

 

 

 

What  does  your  solution  mean?  

Page 43: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

Topic  24:  Factoring  and  quadratic  equations   451  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

 

Page 44: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

452   Unit  8  –  Quadratic  functions  and  equations  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

Page 45: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

Topic  24:  Factoring  and  quadratic  equations   453  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

Lesson 24.7 Connecting solution methods

24.7 OPENER  

Roan  tried  to  solve  the  equation  x2  +  x  =  -­‐2  by  factoring.  Here  is  his  work:  

   

Because  there  are  no  factors  of  2x2  that  add  to  be  x,  he  realizes  the  expression  on  the  left  cannot  be  factored.  He  concludes  that  the  equation  has  no  solution.    

    Is  Roan’s  conclusion  correct?  Explain  your  thinking  by  using  another  solution  method,  such  as  graphing,  completing  the  square,  _or  the  quadratic  formula.  

       

24.7 CORE ACTIVITY The  Martinez  family  has  a  large  lot.  They  have  decided  to  create  a  square  garden  in  one  corner  of  the  lot.  They  want  to  put  a  walkway  around  the  garden.  The  walkway  will  be  5  feet  wide  on  one  side  of  the  square  and  8  feet  wide  on  the  other  side.  The  total  area  of  the  garden  and  the  walkway  must  be  700  square  feet.  

 

1. Write  the  dimensions  of  the  combined  garden  and  walkway.       Length    =      ____________              Width    =    ____________  

     

2. If  A  represents  the  area  of  the  combined  garden  and  walkway  in  square  feet,  write  a  function  rule  for  the  area  in  terms  of  the  side  of  the  square,  x.  

A  =    ________________    

3. Use  the  information  you  have  about  the  area  of  the  garden  and  walkway  to  write  an  equation.      

4. If  necessary,  rewrite  the  equation  you  created  for  question  3  so  that  one  side  is  equal  to  0.      

5. Solve  the  equation  by  factoring.      

6. Each  solution  makes  the  equation  true,  but  do  all  of  the  solutions  make  sense  in  the  context  of  the  problem  situation?  Explain.  

Page 46: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

454   Unit  8  –  Quadratic  functions  and  equations  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

7. Solve  the  equation  by  graphing.    

   

8. Solve  the  equation  using  the  quadratic  formula.  

           

9. Solve  the  equation  by  completing  the  square.    

Page 47: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

Topic  24:  Factoring  and  quadratic  equations   455  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

10. Complete  the  table  to  connect  solution  methods.  

Factors  of  the  polynomial    

x2  +  13x  –  660  

Solutions  of  the  equation    

x2  +  13x  –  660  =  0  by  factoring  

x-­‐intercepts  of  the  graph  of    

y  =  x2  +  13x  –  660  

Solutions  of  the  equation    x2  +  13x  –  660  =  0  using  the  quadratic  

formula  

Solutions  of  the  equation    x2  +  13x  –  660  =  0  

using  completing  the  square  

 11. Use  a  graph  to  solve  the  equation  x2  +  2x  +  7  =  0.  Sketch  your  graph  on  these  axes.  

   

       

12. Apply  your  knowledge  of  the  connections  among  solution  methods  to  consider  what  the  results  of  Question  11  mean.  Discuss  your  ideas  with  your  partner,  and  be  prepared  to  explain  your  answer  and  your  reasoning  to  the  class.  

ONLINE ASSESSMENT Today  you  will  take  an  online  assessment.  

 

Page 48: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

456   Unit  8  –  Quadratic  functions  and  equations  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

HOMEWORK 24.7 Notes  or  additional  instructions  based  on  whole-­‐class  discussion  of  homework  assignment:  

 

 

 

 1. Find  the  solutions  of  each  equation  using  factoring.  

a. x2  –  13x  +  36  =  0    

 

b. x2  +  5x  –  9  =  27      

 

c. 2x2  +  6x  –  8  =  0    

 

 

2. Find  the  solutions  of  the  equation  x2  +  4x  –  21  =  0  using  the  quadratic  formula.    

 

3. Find  the  solutions  of  the  equation  x2  +  4x  –  21  =  0  by  factoring.    

 

 

4. Find  the  solutions  of  the  equation  x2  +  4x  –  21  =  0  by  completing  the  square.            

5. Use  this  graph  of  the  function  y  =  x2  +  4x  –  21  to  find  the  solutions  of  the  equation  x2  +  4x  –  21  =  0.  

   

Page 49: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

Topic  24:  Factoring  and  quadratic  equations   457  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

6. Complete  this  table  to  connect  the  four  methods  you  have  learned  to  solve  a  quadratic  equation.  

Factors  of  the  polynomial    x2  +  4x  –  21    

Solutions  of    x2  +  4x  –  21  =  0    by  factoring  

Solutions  of    x2  +  4x  –  21  =  0  using  the  

quadratic  formula  

Solutions  of    x2  +  4x  –  21  =  0  using  completing  the  square  

x-­‐intercepts  of  the  graph  of    

y  =  x2  +  4x  –  21    

 

7. How  are  the  solutions  of  the  equation  x2  +  4x  –  21  =  0  connected  to  the  graph  of  the  function  y  =  x2  +  4x  –  21?    

 

 

8. How  are  the  factors  of  the  polynomial  x2  +  4x  –  21  connected  to  the  solutions  of  the  equation  x2  +  4x  –  21  =  0?    

 

 

9. The  length  of  a  rectangular  window  is  5  feet  more  than  its  width,  x.  The  window’s  area  is  36  square  feet.  a. Write  an  equation  to  find  the  dimensions  of  the  window.  b. Solve  your  equation  for  x.  c. Find  the  width  and  length  of  the  window.  d. -­‐9  is  also  a  solution  of  the  equation  you  wrote.  

Explain  why  this  solution  does  not  work  as  an  answer  to  the  question.    

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 50: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

458   Unit  8  –  Quadratic  functions  and  equations  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

10. A  biologist  is  studying  a  pond.  She  models  the  population  of  ducks,  y,  as  a  function  of  the  density  of  algae  in  the  pond,  x,  with  the  function  y  =  -­‐20x2  +  140x  +  1000.  If  there  are  840  ducks  (y  =  840),  what  is  the  density  of  algae  in  the  pond?  

a. How  can  you  use  the  given  population,  840,  to  write  an  equation  from  the  function  rule?  b. Rewrite  the  equation  so  that  one  side  is  0.  c. Find  a  common  factor  shared  by  all  the  terms  in  your  equation.  d. Solve  this  simpler  equation  using  factoring,  graphing,  or  the  quadratic  formula.  e. Which  of  the  two  solutions  is  feasible  in  the  context  of  the  problem?  

Page 51: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

Topic  24:  Factoring  and  quadratic  equations   459  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

STAYING SHARP 24.7 Practic

ing  algebra  skills  &  con

cepts  

1. Use  the  Laws  of  Exponents  to  rewrite  this  expression  with  only  two  exponents.    

y7  ·∙  (x3)4  ·∙  (y2)5  ·∙  x  -­‐6  

 

 

2. Write  the  number  0.0000082  in  scientific  notation.    

Practic

ing  algebra  skills  &  con

cepts  

3. There  are  approximately  6  ×  1023  molecules  of  gas  in  each  liter  of  air.  If  a  classroom  contains  approximately  2  ×  105  liters  of  air,  approximately  how  many  molecules  of  gas  does  it  contain?    

   

4. This  table  represents  a  function.    

x   0   1   2   3   4  

y   3   5   11   21   35  

 

 

Explain  why  this  function  is  not  linear.  

Using  the  table,  determine  whether  the  function  is  quadratic  or  exponential.  

Practic

ing  algebra  skills  &  con

cepts  

5. Taeko  models  a  population  of  bacteria  with  the  function  n  =  45  ·∙  1.07t.  Its  graph  is  below.  

 What  is  the  value  of  the  y-­‐intercept  of  the  graph?  

 

 

What  does  the  y-­‐intercept  mean  in  this  situation?  

 

 

 

6. In  words,  describe  how  the  graph  of  y  =  2x2  –  3  will  compare  to  the  graph  of  the  function  y  =  x2.  

 

Then,  sketch  a  graph  of  y  =  2x2  –  3  here.  

 

 

Page 52: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

460   Unit  8  –  Quadratic  functions  and  equations  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

 

Page 53: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

Topic  24:  Factoring  and  quadratic  equations   461  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

Lesson 24.8 Applying solution methods

24.8 OPENER  

Solve  2x2  –  14x  =  -­‐  20  using  two  different  methods.  Explain  one  advantage  and  one  disadvantage  of  using  each  method    you  selected.  

 Circle  method  used   Show  solution   Advantage   Disadvantage  

 Graphing  

   

Quadratic  formula      

Completing  the  square      

Factoring  

             

     

 

 Graphing  

   

Quadratic  formula      

Completing  the  square      

Factoring  

                   

   

 

24.8 CORE ACTIVITY  

Your  group  will  answer  these  questions  on  poster  paper.  Be  prepared  to  show  and  talk  about  your  work.  Your  group  may  choose  to  work  on  Questions  1  and  2  at  the  same  time.  

 The  marketing  team  for  Capital  Computer  Company  is  trying  to  find  the  most  profitable  selling  price  for  the  company's  new  laptop  computer.      After  much  research,  the  team  has  decided  that  the  function  N  =  -­‐100p2  +  300,000p  represents  the  expected  relationship  between  N,  the  net  sales  in  dollars,  and  p,  the  retail  price  of  the  laptop  computer.    

 1. Graph  the  function.  What  does  the  graph  tell  you  about  the  relationship  between  the  price  and  the  net  sales?  

What  are  the  x-­‐intercepts,  and  what  do  they  mean  in  the  context  of  the  scenario?    

2. Solve  the  equation  -­‐100p2  +  300,000p  =  0  by  factoring.  What  are  your  solutions?    

3. How  do  the  x-­‐intercepts  on  the  graph  compare  with  the  solutions  you  found  by  factoring?    

4. By  looking  at  your  graph,  how  could  you  determine  what  price  corresponds  to  the  highest  net  sales  in  dollars?  

Page 54: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

462   Unit  8  –  Quadratic  functions  and  equations  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

REVIEW ONLINE ASSESSMENT  

Today  you  will  review  the  online  assessment.  

Problems  we  did  well  on:   Skills  and/or  concepts  that  are  addressed  in  these  problems:  

 

 

 

Problems  we  did  not  do  well  on:   Skills  and/or  concepts  that  are  addressed  in  these  problems:  

 

 

 

 

Addressing areas of incomplete understanding

Use  this  page  and  notebook  paper  to  take  notes  and  re-­‐work  particular  online  assessment  problems  that  your  class  identifies.  

Problem  #_____   Work  for  problem:  

 

 

 

 

 

 

Problem  #_____   Work  for  problem:  

 

 

 

 

 

 

Problem  #_____   Work  for  problem:  

 

 

 

 

 

 

     

Page 55: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

Topic  24:  Factoring  and  quadratic  equations   463  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

HOMEWORK 24.8 Notes  or  additional  instructions  based  on  whole-­‐class  discussion  of  homework  assignment:  

 

 

 

Next  class  period,  you  will  take  an  end-­‐of-­‐unit  assessment.  One  good  study  skill  to  prepare  for  tests  is  to  review  the  important  skills  and  ideas  you  have  learned.  Use  this  list  to  help  you  review  these  skills  and  concepts  by  reviewing  related  course  materials.    

Important  skills  and  ideas  you  have  learned  in  the  unit  Quadratic  equations:  

• Solving  quadratic  equations  by  graphing    

• Solving  quadratic  equations  with  the  quadratic  formula    

• Solving  quadratic  equations  by  completing  the  square    

• Transforming  quadratic  functions  using  completing  the  square.  

• Multiplying  polynomials  using  algebra  tiles,  the  area  model,  or  other  distributive  property  organizers  

• Adding  and  subtracting  polynomials  

• Factoring  using  algebra  tiles,  the  area  model,  or  other  distributive  property  organizers  

• Solving  quadratic  equations  by  factoring    

• Connecting  solution  methods  for  quadratic  equations  and  choosing  the  appropriate  tool  for  a  problem  

 

Homework  Assignment  

Part  I:   Study  for  the  end-­‐of-­‐unit  assessment  by  reviewing  the  key  ideas  in  the  topic  as  listed  above.  

Part  II:   Take  the  More  practice  from  the  topic  Factoring  and  quadratic  equations  through  the  online  services.  Note  the  skills  and  ideas  for  which  you  need  more  review,  and  refer  back  to  related  activities  and  animations  from  this  topic  to  help  you  study.  

Part  III:     Complete  Staying  Sharp  24.8  

Page 56: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

464   Unit  8  –  Quadratic  functions  and  equations  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

STAYING SHARP 24.8 Practic

ing  algebra  skills  &  con

cepts  

1. The  graph  of  the  function  y  =  -­‐2x2  +  4x  +  30  is  shown.  What  is/are  the  solution(s)  to  the  equation    0  =  -­‐2x2  +  4x  +  30?  

 

 

 

2. What  type  of  function  is  represented  by  the  data  in  the  table?  How  do  you  know?  If  you  can,  write  the  function  rule  that  represents  these  data.  x   -­‐5   -­‐4   -­‐3   -­‐2   -­‐1  

y   96   48   24   12 6  

Practic

ing  algebra  skills  &  con

cepts  

3. Simplify  the  following  expressions.  

a. ! 90    

 

b. !3 45    

4. Simplify  the  following  expressions.    

a. !! 60x7    

   

     

b. !!y 120x3y 3

Practic

ing  algebra  skills  &  con

cepts  

5. How  many  solutions  does  the  equation  -­‐3  =  x2  –  6x  +  6  have?  What  are  they?  

 

 

 

 

6. Factor  the  expression  x2  –  2  –  8.                

Page 57: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

Topic  24:  Factoring  and  quadratic  equations   465  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

 

Page 58: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

466   Unit  8  –  Quadratic  functions  and  equations  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

Lesson 24.9 Checking for understanding

24.9 OPENER  

1. Look  at  the  equation  (x  +  8)  (x  –  2)  =  24.  Which  two  values  of  x  make  this  statement  true?  Show  your  work  or  describe  how  you  found  the  two  values.  

         

2. Find  someone  in  the  class  who  solved  the  problem  using  a  different  method.  Show  their  work  in  the  box  below  and  have  them  sign  their  name  next  to  their  work.  

                 

END-OF-UNIT ASSESSMENT Today  you  will  take  the  end-­‐of-­‐unit  assessment.  

24.9 CONSOLIDATION ACTIVITY Think  back  to  the  first  day  of  this  class.      1. How  are  you  different  now  than  you  were  then?  

       

2. How  have  your  beliefs  changed?          

3. How  have  you  changed  as  a  mathematics  learner?          

4. Which  three  of  the  big  ideas  presented  in  the  class  posters  have  you  found  most  valuable?  Why?  

Page 59: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

Topic  24:  Factoring  and  quadratic  equations   467  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

HOMEWORK 24.9 Notes  or  additional  instructions  based  on  whole-­‐class  discussion  of  homework  assignment:  

 

 

 

 Part  I.  Complete  Staying  Sharp  24.9.  

Part  II.  This  activity  consists  of  a  series  of  connected  problems  related  to  a  situation  called  “Growing  Staircases.”  You  will  begin  working  on  the  problems  now,  and  may  continue  working  on  them  in  the  future  as  directed  by  your  teacher.  Each  level  of  problems  in  this  activity  builds  on  the  previous  level.  The  more  you  think  through  the  earlier  levels,  and  the  clearer  your  explanations  of  your  answers,  the  more  information  you’ll  have  for  later  levels,  and  the  further  you  will  be  able  to  progress.  

As  you  work  on  these  problems,  think  about  the  big  ideas  you  have  studied  in  this  course—including  ideas  about  mathematics,  communication,  persistence,  problem  solving,  and  growing  your  intelligence.  Are  you  approaching  these  problems  with  more  tools  or  with  different  strategies  than  you  might  have  at  the  beginning  of  the  year?  If  so,  these  changes  are  evidence  of  what  you  have  learned  in  this  course!  

 

Level  A  

This  is  a  staircase  that  goes  up  three  steps.  

 

1. How  many  blocks  are  needed  for  the  first  step?    

2. How  many  blocks  are  needed  for  the  second  step?    

3. How  many  blocks  are  needed  for  the  third  step?    

4. How  many  blocks  in  all  are  needed  to  make  this  staircase  of  three  steps?  Explain  how  you  know.  

 

 

Level  B  

5. Draw  additional  blocks  in  the  diagram  to  make  the  fourth  step.    

 6. How  many  blocks  in  all  are  needed  to  make  a  

staircase  with  five  steps?  Explain  your  answer.    

 

7. How  many  blocks  does  it  take  to  build  just  the  twelfth  step?  Explain  your  answer.    

8. How  many  blocks  in  all  are  needed  to  make  a  staircase  of  ten  steps?  Explain  your  answer.    

9. If  a  staircase  has  105  blocks,  how  many  steps  does  it  have?  Explain  your  answer.    

Page 60: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

468   Unit  8  –  Quadratic  functions  and  equations  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

 

Level  C  

 10. How  many  blocks  are  needed  to  make  just  the  100th  step?  Explain  how  you  know.  

   

11. Write  a  rule  to  find  the  number  of  blocks  needed  for  the  xth  step.  Explain  your  rule.    

 12. Write  a  rule  to  find  the  total  number  of  blocks  needed  to  make  a  staircase  with  x  number  of  steps.  

Explain  your  rule.    

13. Write  a  rule  to  find  the  number  of  steps  in  a  staircase  that  has  y  total  blocks.  Explain  your  rule.  

 

 

Level  D  

This  set  of  staircases  grows  at  a  different  rate.    

               1  step                2  steps                          3  steps  

14. How  many  blocks  in  all  are  needed  to  make  a  staircase  with  five  steps?  Explain  your  answer.    

15. How  many  blocks  make  up  the  top  step  of  a  staircase  with  n  steps?    Explain  your  answer.    

16. How  many  blocks  make  up  the  first  level  (the  base)  of  a  staircase  with  n  steps?  Explain  your  answer.      

17. Given  a  staircase  with  30  steps,  explain  a  process  that  you  could  follow  to  determine  the  number  of  blocks  necessary  to  build  the  staircase.  

Page 61: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

Topic  24:  Factoring  and  quadratic  equations   469  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

 

Level  E  

 

               1  step                2  steps                          3  steps  

 

18. Using  the  pattern  shown,  find  a  general  formula  for  determining  the  number  of  blocks  needed  to  build  a  staircase    with  n  steps.  

 

 

19. Justify  why  your  formula  works.    

 

20. For  what  numbers  of  steps  will  the  staircase  require  an  odd  number  of  blocks  to  build?  Explain  and  justify  your  answer.    

Page 62: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

470   Unit  8  –  Quadratic  functions  and  equations  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.  

STAYING SHARP 24.9 Practic

ing  algebra  skills  &  con

cepts  

1. A  right  triangle  has  the  dimensions  shown.  

 

 

 

 

a. What  is  the  area  of  the  triangle?  

 

b. What  is  the  perimeter?  

 

2. A  rectangle  has  an  area  of  x2  +  8x  +  15  square  units.  What  are  the  lengths  of  the  sides?  

 

Practic

ing  algebra  skills  &  con

cepts  

3. Complete  the  square  to  solve  the  equation    x2  +  8x  +  1  =  0.  

 

4. Refer  to  the  triangle  in  question  1.    The  area  of  the  triangle  is  24  square  units.  What  is  the  value  of  x  and  the  length  of  each  side?  Explain  how  you  arrived  at  your  answer.    

   

Practic

ing  algebra  skills  &  con

cepts  

5. What  is  the  vertex  of  the  graph  that  represents  the  function  y  =  x2  +  4x  –  5?  

6. You  know  that  the  graph  of  a  certain  quadratic  function  crosses  the  x-­‐axis  at  x  =  4  and  x  =  -­‐2.    What  are  two  factors  of  the  quadratic  function  that  has  this  graph?  

 

 

x + 7x+3

2x + 2

Page 63: Topic&24: Factoringand&quadraticequations & FACTORING AND ...

Topic  24:  Factoring  and  quadratic  equations   471  

Copyright  ©  2014  Charles  A.  Dana  Center  at  the  University  of  Texas  at  Austin,  Learning  Sciences  Research  Institute  at  the  University  of  Illinois  at  Chicago,  and  Agile  Mind,  Inc.