50
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. Unit 8 Quadratic functions and equations In this unit, you will build your understanding of quadratic functions by comparing and contrasting them with linear functions. You will learn how to analyze data to determine whether the data have a linear, quadratic, or other nonlinear relationship. Then you will look at quadratic equations in the context of quadratic functions to help you make connections as you use graphical and algebraic techniques to solve equations. You will learn how to apply the quadratic formula and how to use factoring to solve quadratic equations. You will continue to use the routines and structures of the course, including partner work and Staying Sharps, to grow and develop as a mathematics learner. You will also reflect on you time in the course and how you have grown as a student. OUTLINE Topic 22: Quadratic models and equations Earlier in the course you learned how linear equations relate to linear functions. You learned a variety of strategies for solving linear equations. Now, you will examine quadratic equations and their connection to quadratic functions. You will learn how to use quadratic functions to model problem situations and how to solve quadratic equations using a variety of methods. In this topic, you will: Determine if a relationship represented by a table, rule, graph, or statement can be represented by a quadratic function Learn how to use functions of the form y = ax 2 + c to represent some quadratic relationships Learn how changes in the parameters a and c for y = ax 2 + c affect the graph of the parent quadratic function y = x 2 Solve quadratic equations by graphing and explain the meaning of solutions for given situations Simplify square roots algebraically and connect the simplified form to the geometric models for square roots Solve quadratic equations using the quadratic formula Learn how to determine the number of solutions for a quadratic equation Topic 23: Polynomial addition and multiplication In this topic, you will use measurement concepts with which you have a great deal of experience (area, perimeter, and volume) to explore a type of algebraic expression called a polynomial. In this topic, you will: Investigate characteristics of polynomials Learn to multiply polynomials using concrete models and the distributive property Learn to add and subtract polynomials Topic 24: Factoring and quadratic equations Earlier in the course, you learned to solve linear equations by undoing operations and by graphing. In recent topics, you learned how to solve quadratic equations using the quadratic formula and graphing, and you also learned how to multiply polynomials. In this topic, you will put these ideas together. You will: Learn how to reverse the process of multiplication to factor quadratic polynomials Use factoring to solve quadratic equations Connect solving by factoring to the solution methods you learned previously

Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

 

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.  

Unit  8  Quadratic functions and equations

In  this  unit,  you  will  build  your  understanding  of  quadratic  functions  by  comparing  and  contrasting  them  with  linear  functions.  You  will  learn  how  to  analyze  data  to  determine  whether  the  data  have  a  linear,  quadratic,  or  other  nonlinear  relationship.  Then  you  will  look  at  quadratic  equations  in  the  context  of  quadratic  functions  to  help  you  make  connections  as  you  use  graphical  and  algebraic  techniques  to  solve  equations.  You  will  learn  how  to  apply  the  quadratic  formula  and  how  to  use  factoring  to  solve  quadratic  equations.  

You  will  continue  to  use  the  routines  and  structures  of  the  course,  including  partner  work  and  Staying  Sharps,  to  grow  and  develop  as  a  mathematics  learner.  You  will  also  reflect  on  you  time  in  the  course  and  how  you  have  grown  as  a  student.  

OUTLINE

Topic  22:    Quadratic  models  and  equations  

Earlier  in  the  course  you  learned  how  linear  equations  relate  to  linear  functions.  You  learned  a  variety  of  strategies  for  solving  linear  equations.  Now,  you  will  examine  quadratic  equations  and  their  connection  to  quadratic  functions.  You  will  learn  how  to  use  quadratic  functions  to  model  problem  situations  and  how  to  solve  quadratic  equations  using  a  variety  of  methods.    

In  this  topic,  you  will:    

• Determine  if  a  relationship  represented  by  a  table,  rule,  graph,  or  statement  can  be  represented  by  a  quadratic  function  

• Learn  how  to  use  functions  of  the  form  y  =  ax2  +  c  to  represent  some  quadratic  relationships  

• Learn  how  changes  in  the  parameters  a  and  c  for  y  =  ax2  +  c  affect  the  graph  of  the  parent  quadratic  function  y  =  x2  

• Solve  quadratic  equations  by  graphing  and  explain  the  meaning  of  solutions  for  given  situations  

• Simplify  square  roots  algebraically  and  connect  the  simplified  form  to  the  geometric  models  for  square  roots  

• Solve  quadratic  equations  using  the  quadratic  formula  

• Learn  how  to  determine  the  number  of  solutions  for  a  quadratic  equation  

 

Topic  23:    Polynomial  addition  and  multiplication    

In  this  topic,  you  will  use  measurement  concepts  with  which  you  have  a  great  deal  of  experience  (area,  perimeter,  and  volume)  to  explore  a  type  of  algebraic  expression  called  a  polynomial.  

In  this  topic,  you  will:  

• Investigate  characteristics  of  polynomials  

• Learn  to  multiply  polynomials  using  concrete  models  and  the  distributive  property  

• Learn  to  add  and  subtract  polynomials  

 

Topic  24:    Factoring  and  quadratic  equations  

Earlier  in  the  course,  you  learned  to  solve  linear  equations  by  undoing  operations  and  by  graphing.  In  recent  topics,  you  learned  how  to  solve  quadratic  equations  using  the  quadratic  formula  and  graphing,  and  you  also  learned  how  to  multiply  polynomials.  

In  this  topic,  you  will  put  these  ideas  together.  You  will:    

• Learn  how  to  reverse  the  process  of  multiplication  to  factor  quadratic  polynomials  

• Use  factoring  to  solve  quadratic  equations  

• Connect  solving  by  factoring  to  the  solution  methods  you  learned  previously  

Page 2: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

360   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 3: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

Topic  22:  Quadratic  models  and  equations   361  

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 MODELS AND EQUATIONS

Lesson 22.1 Quadratic patterns

22.1 OPENER Use  the  pictorial  pattern  shown  to  answer  the  questions.  

     

 

Figure  1   Figure  2   Figure  3   Figure  4  

1. Draw  Figure  4  in  the  pattern.    

2. Create  a  list  of  the  number  of  squares  in  the  figure  for  the  first  five  figures  in  this  pattern.  

Figure  1   Figure  2   Figure  3   Figure  4   Figure  5  

         

 

3. Are  the  data  linear,  exponential,  or  neither?  How  do  you  know?          

4. Why  do  you  think  the  numbers  in  this  list  are  called  “square  numbers?”  

     

22.1 CORE ACTIVITY 1.   Complete  this  table  to  show  that  you  understand  the  relationship  between  the  height  of  any  square  array  and  the  number  of  

painted  cube  faces  it  has.    

Height  in  cubes   Visual  description   Written  description   Process  Number  of    

faces  painted  

1    

A  1-­‐by-­‐1  array  has  1  painted  face  

  1  

2  

 

    4  

3  

 

     

 

Page 4: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

362   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.  

2. Complete  the  following  table  for  arrays  with  heights  of  4  and  5  cubes.    

Height  in  cubes   Visual  description   Written  description   Process  Number  of    

faces  painted  

4          

5          

 

3. Use  the  process  column  of  your  table  to  write  a  function  rule  that  expresses  the  relationship  between  the  height  of  the  square  array  (n)  and  the  number  of  cube  faces  (f)  you  will  paint.    

 

4. You  used  your  graphing  calculator  to  graph  the  scatterplot  of  your  data  and  the  function  rule  you  developed  in    question  3  to  model  that  data.  Use  the  graphing  calculator  image  shown  here  to  create  a  sketch  of  the  scatterplot  and  function  rule  graph.  

 

5. How  does  the  graph  of  the  function  rule  compare  with  the  scatterplot?    

 

6. You  expanded  the  viewing  window  on  your  graphing  calculator  to  include  the  second  quadrant.  Use  the  graphing  calculator  image  show  here  to  create  a  sketch  of  the  graph.  

 

Page 5: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

Topic  22:  Quadratic  models  and  equations   363  

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.  

22.1 CONSOLIDATION ACTIVITY 1. Think  about  the  square  arrays  you  built  in  the  last  activity.  What  would  the  arrays  look  like  if  you  add  one  column  of  cubes  

to  each  square  array?  Two  figures  have  been  sketched  for  you.  Sketch  figures  for  the  arrays  with  heights  3,  4,  and  5.    

   

     

Height  of  1  cube   Height  of  2  cubes   Height  of  3  cubes   Height  of  4  cubes   Height  of  5  cubes    

2. Use  your  sketches  to  complete  the  table.  

Height  in  cubes   Visual  description   Written  description   Process   Number  of  cubes  

1  

 

A  1-­‐by-­‐1  array  with  1  more  cube  is  2  cubes  

1    1  +  1  =  2   2  

2  

 

A  2-­‐by-­‐2  array  with  2  more  cubes  is  6  cubes  

   

3          

4          

5          

 

3. Write  a  function  rule  to  represent  the  relationship  between  the  height  of  the  array  (h)  and  the  total  number  of  cubes  (t)  in  the  array.    

4. Use  the  function  rule  you  wrote  to  determine  the  number  of  cubes  needed  for  an  array  that  has  a  height  of  25.  

5. Use  the  function  rule  you  wrote  to  find  the  height  of  an  array  that  has  a  total  of  110  cubes.  

 

 

 

Page 6: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

364   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 22.1 Notes  or  additional  instructions  based  on  whole-­‐class  discussion  of  homework  assignment:  

 

 

Martin  was  thinking  about  the  square  array  problem  from  class.  He  wondered  what  would  happen  to  the  function  rule  when  the  length  of  the  array  was  twice  the  height  of  the  array.  He  constructed  the  following  figures:    

                                             

1. Use  your  sketches  to  complete  the  table.  

Height  in  cubes   Visual  description   Written  description   Process   Number  of  cubes  

1    

Two  1-­‐by-­‐1  arrays     2  (1    1)  =  2   2  

2  

 

Two  2-­‐by-­‐2  arrays   2  (2    2)  =  8   8  

3  

 

     

4          

5          

 2. Write  a  function  rule  to  represent  the  relationship  between  the  height  of  the  array  (h)  and  the  total  number  of  cubes  (t)  in  

the  array.        

3. Use  the  function  rule  you  wrote  to  determine  the  number  of  cubes  needed  for  an  array  that  has  a  height  of  10.  

4. Use  the  function  rule  you  wrote  to  find  the  height  of  an  array  that  has  a  total  of  98  cubes.  

Page 7: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

Topic  22:  Quadratic  models  and  equations   365  

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 22.1 Practicing

 algeb

ra  skills  &  con

cepts  

1. Evaluate  the  expression  x  –  y  for  the  following  conditions:  

a. If  x  =  5  and  y  =  2            

b. If  x  =  5  and  y  =  -­‐2  

2. Simplify  the  following  expressions:  

a. 16  

     

b. − 4  

     

c. 2 9  

Prep

aring  for  up

coming  lesson

s  

Use  the  figure  shown  here  to  answer  questions  3  and  4.  

   

 

3. Find  the  areas  of  the  four  smaller  rectangles.    (Write  the  value  for  the  area  inside  each  rectangle    in  the  diagram.)    

4. Explain  how  you  could  use  the  areas  of  the  four  smaller  rectangles  to  find  the  area  of  the  large  rectangle.  

Review

ing  pre-­‐algebra  ideas  

5. The  height  of  a  triangle  is  12  inches  and  the  base  of  the  triangle  is  7  inches.  What  is  the  area  of  the  triangle?  

Answer  with  supporting  work.  

6. The  height  of  a  triangle  is  6  cm  and  the  area  of  the  triangle  is  24  cm2.  What  is  the  length  of  the  base  of  the  triangle?  

Answer  with  supporting  work.  

Page 8: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

366   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 9: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

Topic  22:  Quadratic  models  and  equations   367  

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 22.2 More quadratic patterns

22.2 OPENER As  you  saw  in  the  last  lesson,  some  situations  are  not  linear  or  exponential.  Carly  and  her  husband,  Rodrigo,  have  run  into  one  of  these  situations  while  remodeling  their  home.  

Carly  and  Rodrigo  are  preparing  to  tile  their  floors.  They  want  to  determine  the  number  of  tiles  they  need  for  any  size  square  floor.    Help  them  determine  the  number  of  tiles  they  will  need  for  a  square  room  with  side  length  of  3  feet.  

 

 

1. What  is  the  area  of  a  square  room  with  side  length  of  3  feet?    

2. How  many  1  ft  x  1  ft  tiles  would  be  needed  to  tile  the  floor  of  a  square  room  with  side  length  of  3  feet?      

3. What  relationships  do  you  notice  between  the  side  length  of  the  room  and  the  number  of  tiles  needed  to  tile  the  floor?  

 

 

 

22.2 CORE ACTIVITY

1. Fill  in  the  table  for  the  area  of  floor  covered  and  the  number  of  1  ft  ×  1  ft  sandstone  tiles  you  will  need.  

Edge  length  of  laid  tile  (in  feet)   Area  covered  (sq  ft)   Number  of  1  ft  ×  1  ft  tiles  

1      

2      

3      

4      

5      

 2.     Show  first  differences  for  the  edge  length  of  the  laid  tile  and  the  number  of  1  ft  ×  1  ft  sandstone  tiles.  What  do  you  notice?      3.   a.    Is  the  relationship  between  the  edge  length  and  the  

number  of  1  ft  ×  1  ft  tiles  linear?  Defend  your  answer.  

 

b.    Is  the  relationship  exponential?  Defend  your  answer.  

 

 4.     Carly  realizes  that  a  rule  exists  for  her  pattern.    What  rule  did  she  come  up  to  express  the  relationship  between  the  number  of    

1  ft  ×  1  ft  sandstone  tiles,  y,  and  the  edge  length,  x?      

 

Page 10: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

368   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.  

5.     The  grid  shown  represents  a  10  ft  ×  10  ft  room.  Sketch  the  !!

12  ft  ×  !!

12  ft  natural  

wood  tiles  you  would  need  to  cover  the  room  if  the  edge  lengths  were  2  ft  and  3  ft.  Then,  fill  in  the  next  two  rows  of  the  table.  Use  your  ability  to  recognize  patterns  to  complete  the  table  for  edge  lengths  of  4  ft  and  5  ft.    

Edge  length  of  laid  tile  (in  feet)  

Area  covered  (sq  ft)  

Number  of  natural  wood  tiles  

1   1   4  

2      

3      

     

       

 

 

6.  Compare  the  data  in  the  tables  for  the  numbers  of  sandstone  tiles  and  the  numbers  of  natural  wood  tiles  you  need  to  cover  the  same  area.    Write  a  function  rule  that  represents  the  relationship  between  the  edge  length  in  feet,  x,  and  the  number  of  natural  wood  tiles,  y.  

 

7. The  grid  shown  represents  a  10  ft  ×  10  ft  room.  Sketch  the  granite  tiles  you  would  need  to  cover  the  room  if  the  edge  lengths  were  4  ft  and  6  ft.  

Fill  in  the  next  two  rows  of  the  table.  Use  your  ability  to  recognize  patterns  to  complete  the  table  for  edge  lengths  of  8  ft  and  10  ft.  

 

Edge  length  of  laid  tile  (in  feet)  

Area  covered  (sq  ft)  

Number  of  granite  tiles  

2   4   1  

4      

6      

     

       

 

 

8. Compare  the  data  in  the  tables  for  the  numbers  of  sandstone  tiles  and  the  numbers  of  granite  tiles  you  need  to  cover  the  same  area.  Write  a  function  rule  to  represent  the  relationship  between  the  edge  length  in  feet,  x,  and  the  number  of  granite  tiles,  y.      

22.2 REVIEW END-OF-UNIT ASSESSMENT You  will  now  review  the  Unit  7  end-­‐of-­‐unit  assessment.  

Page 11: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

Topic  22:  Quadratic  models  and  equations   369  

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

 

 

1. How  can  you  use  a  table  with  equally-­‐spaced  inputs  to  determine  whether  a  relationship  is  linear?  Exponential?        

2. A  quadratic  relationship  can  be  identified  from  a  table  of  x-­‐y  values  if  there  is  a  constant  second-­‐difference  among  the  outputs  for  equally-­‐spaced  inputs.  Apply  the  test  to  determine  whether  each  input-­‐output  table  below  represents  a  quadratic  relationship.    

 

a.   x   y  -­‐3   13  -­‐2   7  -­‐1   3  0   1  1   1  2   3  3   7  

Quadratic  relationship?  (circle  your  answer):  

yes  /  no  

Evidence:  

 

 

 

b.   x   y  0   1  1   2  2   4  3   8  4   16  5   32  6   64  

Quadratic  relationship?  (circle  your  answer):  

yes  /  no  

Evidence:  

 

 

 

c.   x   y  0   1  1   5  2   11  3   19  4   29  5   41  6   55  

Quadratic  relationship?  (circle  your  answer):  

yes  /  no  

Evidence:  

 

d.   x   y  -­‐3   -­‐10.5  -­‐2   -­‐7  -­‐1   -­‐3.5  0   0  1   3.5  2   7  3   10.5  

Quadratic  relationship?  (circle  your  answer):  

yes  /  no  

Evidence:  

 

 

3.  

 

Do  you  remember  the  Friendship  Club  Problem  from  

earlier  in  the  course?  In  that  problem,  you  worked  to  find  a  relationship  between  the  number  of  people  in  

the  club  and  the  total  number  of  phone  conversations  that  could  take  place,  assuming  that  each  member  had  to  talk  to  every  other  member  and  that  a  member  can  

talk  to  only  one  other  member  at  a  time.  The  data  for  the  Friendship  Club  situation  is  shown.  Show  that  the  

data  represent  a  quadratic  relationship.  

#  of  members  

#  of  phone  conversations  

1   0  2   1  3   3  4   6  5   10  6   15  7   21    

 

Page 12: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

370   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 22.2 Practicing

 algeb

ra  skills  &  con

cepts  

1. Martha  began  with  $30  in  her  wallet  and  made  a  series  of  $5  purchases.  She  used  the  function  y  =  30  –  5x  to  model  the  amount  of  money  she  has  left  (y)  after  x  number  of  purchases.  Graph  the  function.  

-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6

-20

-15

-10

-5

5

10

15

20

25

30

 

2. Use  the  graph  you  created  in  question  1  to  answer  the  following  questions.  

a. What  is  the  x-­‐intercept  of  the  graph?      

 

b. What  does  the  x-­‐intercept  represent  in  the  context  of  the  problem?  

   

Prep

aring  for  up

coming  lesson

s  

3. Evaluate  the  expression  (5  +  4)    (7  +  1).  Sketch  an  area  model  to  support  your  solution.  

   

 

4. Use  the  distributive  property  to  evaluate  the  expression  (5  +  4)    (7  +  1).                  How  is  this  evaluation  method  related  to  the  method  you  used  in  question  3?  

Review

ing  pre-­‐algebra  ideas  

5. What  is  the  area  of  a  square  that  has  a  side  length  of  5  cm?  Provide  a  sketch  to  support  your  answer.  

 

6. What  is  the  area  of  a  square  that  has  a  perimeter  of  12  inches?  Provide  a  sketch  to  support  your  answer.  

 

Page 13: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

Topic  22:  Quadratic  models  and  equations   371  

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 22.3 Linear or nonlinear?

22.3 OPENER 1. Complete  the  three  tables  below  for  the  functions  y  =  2x,  y  =  2x,  and  y  =  x2.  

A.   x   y  =  2x   B.   x   y  =  2x   C.   x   y  =  x2  

  0       0       0    

  1       1       1    

  2       2       2    

  3       3       3    

  4       4       4    

  5       5       5      

2. Which  of  these  tables  do  not  represent  linear  functions?  Justify  your  answers  in  two  different  ways.          

22.3 CORE ACTIVITY

1. Use  your  graphing  calculator  to  create  the  graphs  of  y  =  x2,  y  =  4x2,  and  y  =  !!

14 x

2.  Sketch  the  graphs  below.    

Sandstone:  y  =  x2  

-15 -10 -5 0 5 10 15

-15

-10

-5

5

10

15

 

Natural  wood:  y  =  4x2  

-15 -10 -5 0 5 10 15

-15

-10

-5

5

10

15

 

Granite:  y  =  !!

14 x

2  

-15 -10 -5 0 5 10 15

-15

-10

-5

5

10

15

   2. How  do  the  graphs  of  the  rules  for  the  sandstone,  natural  wood,  and  granite  tiles  compare  to  one  another?  

 

 

3. Observe  what  happens  to  the  parabola  that  is  the  graph  of  the  function  y  =  ax2  as  a  changes.    

a. What  happens  to  the  parabola  when  the  a-­‐value  is  greater  than  1?  

b. What  happens  to  the  parabola  when  the  a-­‐value  is  between  0  and  1?  

 

   

c. What  happens  to  the  parabola  when  the  a-­‐value  is  less  than  0?  

 

Page 14: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

372   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.  

22.3 CONSOLIDATION ACTIVITY

The  graph  of  the  parent  quadratic  function  in  f(x)  =  x2  is  shown  on  the  right.  

-10 -5 0 5 10

-10

-5

5

10

15

 

1. Use  point  by  point  plotting  to  graph  each  of  the  functions  on  the  graph  provided.  

f (x )= 2x 2

f (x )= 32x 2

f (x )= 52x 2

f (x )= 3x 2

f (x )= 4x 2

 

-10 -5 0 5 10

-10

-5

5

10

15

 

2. How  do  the  graphs  from  question  1  compare  to  the  graph  of  the  parent  function  f(x)  =  x2?      

3. Use  point  by  point  plotting  to  graph  each  of  the  functions  on  the  graph  provided.  

f (x )= 12x 2

f (x )= 13x 2

f (x )= 23x 2

f (x )= 14x 2

f (x )= 34x 2

 

-10 -5 0 5 10

-10

-5

5

10

15

 

4. How  do  the  graphs  from  question  3  compare  to  the  graph  of  the  parent  function  f(x)  =  x2?  

 

 

Page 15: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

Topic  22:  Quadratic  models  and  equations   373  

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

 

 

 

1. Without  graphing,  discuss  the  similarities  and  differences  between  the  graphs  of  the  two  functions  y  =  3x2  and  y  =  !!

13x2.    

       

2. Use  point  by  point  plotting  to  construct  the  graphs  of  the  two  functions  from  problem  1.  Record  any  other  similarities  or  differences  between  the  two  graphs  of  the  functions.    

 y  =  3x2  

 y  =  !!

13 x2  

  ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !

!  

  ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !

!    

3. Sketch  a  graph  of  the  function  y  =  ax2  where:    

i.   0  <  a  <  1     ii.   a  <  0     iii.   a  >  1  

     

Page 16: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

374   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 22.3 Practicing

 algeb

ra  skills  &  con

cepts  

1. Simplify  each  of  the  following  expressions:  

a. 36  

     

b. 2+ 16  

     

c. 9 −1  

2. Evaluate  the  expression  2a  +  b  for  the  following  conditions:  

d. If  a  =  3  and  b  =  1        

e. If  a  =  -­‐4  and  b  =  10        

f. If  a  =  5  and  b  =  -­‐7  

 

Prep

aring  for  up

coming  lesson

s  

3. Graph  the  function  y  =  -­‐2x  +  6.  

 

4. Explain  how  you  would  use  the  graph  in  question  5  to  find  the  solution  to  the  equation  -­‐2x  +  6  =  0.  

Review

ing  pre-­‐algebra  ideas  

5. Maria  built  a  small  flower  garden  that  is  15  inches  wide  and  3.5  feet  long.    

a. What  is  the  perimeter  of  the  garden  in  inches?          

b. What  is  the  perimeter  of  the  garden  in  feet?  

6. Maria  built  another  flower  garden  with  dimensions  twice  the  size  of  the  dimensions  of  her  original  garden.  

a. What  are  the  dimensions  of  the  new  garden?          

b. How  does  the  perimeter  of  the  larger  garden  compare  to  the  perimeter  of  the  smaller  garden?  

Page 17: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

Topic  22:  Quadratic  models  and  equations   375  

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 22.4 More about quadratic functions

22.4 OPENER 1. Make  a  sketch  of  what  a  6  sq  ft  porch  attached  to  the  original  dining  room  or  kitchen  might  look  like.  

Remember  that  the  original  room  is  a  square  with  an  area  of  x2.    

     

2. Carly  and  Rodrigo  used  the  function  rule  y  =  x2  to  find  the  number  of  tiles  for  the  original  room.  What  function  rule  would  help  them  to  find  the  total  number  of  tiles  for  the  room  and  the  porch  combined?      

                                       y  =                                +              

3.  Create  a  table  for  both  y  =  x2  and  the  function  rule  you  wrote  in  question  2.  

x  y  =  x2  

(Original  room)  

y  =    _________  

(Original  room  and  porch  combined)  

1      

2      

5      

10      

 4. What  do  you  notice  about  the  values  in  the  table  for  both  y  =  x2  and  the  function  rule  you  wrote  in  Question  2?  

 

22.4 CORE ACTIVITY 1. Use  a  graphing  calculator  to  graph  both  y  =  x2  and  your  new  

function  rule  from  question  2  in  the  Opener.    

 

 

 

 2. How  will  the  graph  of  the  original  function  rule  (y  =  x2)  change  if  Carly  and  Rodrigo  need  only  four  1  ft  sandstone  tiles  for  the  

porch?  

 

 

3. How  will  the  graph  of  the  original  function  rule  (y  =  x2)  change  if  Carly  and  Rodrigo  need  ten  1  ft  sandstone  tiles  for  the  porch?  

Page 18: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

376   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.  

4. How  will  the  13  extra  tiles  affect  Carly’s  rule,  y  =  x2  +  6,  for  the  total  number  of  tiles  they  need  to  buy?  Build  a  new  function  rule  that  considers  the  13  free  tiles  they  are  getting  from  Keyoung.  

y  =                

 

5. Graph  all  three  rules  on  your  graphing  calculator  and  sketch  on  the  grid  below.  Use  the  terms  y-­‐intercept  and  vertex  to  describe  how  the  13  extra  1  ft  ×  1  ft  tiles  transform  the  parabolas  for  both  y  =  x2  and  y  =  x2  +  6.  

 

 

 

6. In  the  context  of  the  problem  situation,  what  do  the  points  on  the  graph  in  quadrants  III  and  IV  mean?    

       

7.       Observe  what  happens  to  the  graph  of  the  parabola  function,  y  =  x2  +  c  as  c  changes.    

a. What  happens  to  the  parabola  when  the  c-­‐value  is  greater  than  0?  

     

b. What  happens  to  the  parabola  when  the  c-­‐value  is  less  than  0?  

     

c. How  are  the  graphs  of  y  =  x2  +  1  and  y  =  x2  –  1  similar  to  one  another?  How  are  they  different?  

 

 

 

 

 

 

Page 19: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

Topic  22:  Quadratic  models  and  equations   377  

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.  

22.4 CONSOLIDATION ACTIVITY A  local  radio  station  is  sponsoring  a  basketball-­‐shooting  contest  during  an  upcoming  basketball  game.  Brian  and  Jerry  decide  to  enter  the  contest,  and  they  begin  practicing  their  shots.  The  two  have  very  different  shooting  styles.    

Brian  

 

Jerry  

 

1. What  do  you  notice  about  the  shapes  of  the  paths  that  Brian’s  and  Jerry’s  basketball  shots  create?  

         2. Describe  how  the  two  paths  are  similar.  

 

3. Describe  how  the  two  paths  are  different.  

 

         4. Which  type  of  function  represents  the  path  of  each  basketball  shot—linear,  quadratic,  or  exponential?  Explain  how  you  know.  

   

 

Page 20: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

378   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.  

5. Complete  each  statement  about  the  meaning  of  the  variables  in  the  context  of  the  problem  situation.  

a. The  x-­‐axis  represents           .   b. The  y-­‐axis  represents           .  

6. What  is  a  general  form  of  a  quadratic  function  rule  that  you  can  use  to  represent  each  basketball  shot?  

 7. What  are  the  two  values  that  you  can  adjust  in  this  function  rule  to  change  the  shape  of  the  graph?    

   

 8. Use  your  graphing  calculator  to  try  different  values  of  a  and  c  until  you  can  match  the  parabolas.  

Then,  use  the  a  and  c  values  you  found  to  write  a  function  rule  of  the  form  y  =  ax2  +  c  for  each  basketball  shot.  

a. Function  rule  for  Brian’s  shot:  

 

b. Function  rule  for  Jerry’s  shot:  

 

 9. Find  the  coordinates  of  the  highest  point  of  each  player’s  shot.  (What  do  you  notice?)  

a. Highest  point  of  Brian’s  shot:  

 

b. Highest  point  of  Jerry’s  shot:  

 

 

10. How  does  the  highest  point  on  the  graph  connect  to  the  function  rule?  Why  does  this  happen?  

   

   

11. If  Brian  wants  to  make  his  shot  from  farther  away,  how  must  the  shape  of  the  ball’s  parabolic  path  change?  

       

 12. How  must  Brian  adjust  the  function  rule  y  =  -­‐2x2  +  13  to  change  the  shape  of  his  shot  in  this  way?  

   

     

Page 21: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

Topic  22:  Quadratic  models  and  equations   379  

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 22.4

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

 

 

 

 

1. Without  graphing,  discuss  the  similarities  and  differences  between  the  graphs  of  the  two  functions  y  =  x2  +  3  and  y  =  x2  –  3.          

2. Graph  the  two  functions  from  problem  1.    Record  other  similarities  or  differences  between  the  two  graphs  of  the  functions.    

  y  =  x2  +  3     y  =  x2  –  3     ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !

! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !

!  

  ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !

!      

3. Sketch  a  graph  of  the  function  y  =  x2  +  c  where:  

  i.      c  <  0   ii.      c  =  0   iii.        c  >  0  

 

                 

Page 22: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

380   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 22.4 Practicing

 algeb

ra  skills  &  con

cepts  

1. Evaluate  the  expression   a +2b  for  the  following  

conditions:  

a. If  a  =  -­‐3  and  b  =  6        

b. If  a  =  3  and  b  =  11        

c. If  a  =  18  and  b  =  -­‐7  

2. Evaluate  the  expression  3+ a −b  for  the  following  

conditions:  

a. If  a  =  4  and  b  =  -­‐5        

b. If  a  =  10  and  b  =  1        

c. If  a  =  4  and  b  =  4  

Prep

aring  for  up

coming  lesson

s  

Use  the  figure  shown  here  to  answer  questions  3  and  4.  

 

   

 

3. The  area  for  each  of  the  four  smaller  rectangles  is  given  in  the  diagram.  Find  the  two  missing  dimensions  of  the  rectangle.  (Write  the  missing  information  in  the  spaces    provided  in  the  diagram)    

 

4. Explain  how  you  found  the  missing  dimensions.  

Review

ing  pre-­‐algebra  ideas  

5. Place  the  following  numbers  on  the  number  line  by  drawing  and  labeling  a  dot  in  the  location  of  the  number  on  the  number  line.  

7.2               5            -­‐3.3               17                 83                   − 53  

 

   

6. Explain  how  you  knew  where  to  place   − 53 .  

Page 23: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

Topic  22:  Quadratic  models  and  equations   381  

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 22.5 Solving by graphing

22.5 OPENER Sandra’s  science  class  launches  a  fireworks  rocket  from  the  ground.  In  a  table,  the  students  record  the  height  of  the  rocket  in  feet  above  the  ground  at  specific  times  after  the  launch.  

Time  in  seconds   0   1   2   3   4   5   6   7  

Height  in  feet   0   144   256   336   384   400   384   336  

 1. At  time   ,  the  height  of  the  rocket  is  0  feet.  What  does  this  mean?  

   

2. Based  on  the  data  in  the  table,  what  type  of  function  (for  example,  linear,  exponential,  or  quadratic)  can  be  used  to  model  the  data?  Justify  your  answer.  

 3. Based  on  the  data  in  the  table,  what  is  the  maximum  height  

the  rocket  appears  to  reach?    

4. Based  on  the  pattern  in  the  table,  what  will  the  height  of  the  rocket  be  at  9  seconds?  

22.5 CORE ACTIVITY 1. Complete  the  table  to  show  the  relationship  between  elapsed  time  and  balloon  height.  Plot  the  data  on  the  graph.    

-2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5

-10

-5

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

 

Time    (seconds)  

Height    (feet)  

0.0    

0.5    

1.0    

1.5    

2.0    

2.5    

3.0    

3.5    

4.0      

Heigh

t  (fee

t)  

Time  (seconds)  

2. Write  the  function  that  Vincent  and  Bobby  use  to  model  the  balloon’s  height.  Use  your  graphing  calculator  to  graph  this  function,  and  sketch  its  graph  on  the  same  grid  you  used  to  plot  the  data  in  question  1.    

3. Based  on  the  data  in  the  table,  what  is  an  appropriate  domain  for  the  balloon  launch  situation?  What  is  an  appropriate  range?    

4.   What  equation  models  this  situation  when  the  height  is  0  feet?       5.   When  will  the  balloon  hit  the  ground?  Justify  your  answer.  

Page 24: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

382   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.  

 

22.5 CONSOLIDATION ACTIVITY

1. The  graph  of  quadratic  function  is  a  curve  called  a  parabola.  

a. Parabolas  have  a  line  of  symmetry.  Draw  a  line  of  symmetry  on  each  of  the  following  graphs.  i.  

 

ii.  

-6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3

-5-4-3-2-1

123456789

10

x

y

 

b. Each  of  the  following  graphs  shows  part  of  a  parabola.  Use  the  fact  that  parabolas  have  symmetry  to  sketch  in  the  missing  part  of  the  parabola.  

i.  

-6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3

-5-4-3-2-1

123456789

10

x

y

 

ii.  

 

2. These  tables  for  quadratic  relationships  are  not  complete.  Use  what  you  know  about  quadratic  functions  to  complete  the  missing  entries  in  the  tables.  

a.  

 

b.   x   y  -­‐4   14  -­‐3   6  -­‐2   0  -­‐1   -­‐4  0   -­‐6  1   -­‐6  2   -­‐4  3    4    5      

 

Page 25: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

Topic  22:  Quadratic  models  and  equations   383  

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. Estimate  x-­‐intercepts  for  each  of  the  following  graphs.  For  the  graphs  on  graphing  calculator  screens,  assume  that  each  tick  mark  represents  one  unit.  

a.  

-6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3

-5-4-3-2-1

123456789

10

x

y

 

b.  

     

c.  

 

d.  

-5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5

-5

-4

-3

-2

-1

1

2

3

4

5

x

y

 

   

4. Use  the  tables  to  find  the  x-­‐intercepts  for  the  given  functional  relationships.    a.  

 

b.   x   y  

-­‐8   -­‐22  

-­‐7   -­‐10  

-­‐6   0  

-­‐5   8  

-­‐4   14  

-­‐3   18  

-­‐2   20  

-­‐1   20  

0   18  

1   14  

2   8  

3   0  

4   -­‐10  

5   -­‐22    

Page 26: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

384   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.  

5.   a.       A  graph  for  the  quadratic  function   y x2 9= − is  shown.  

 

b.   A  table  for  the  quadratic  function   y x2 1= −  is  shown.  

 

    Use  the  graph  to  solve  the  following  quadratic  equation:  

x2 9 0− = .  

Solutions:  _________________  

  Use  the  table  to  solve  the  following  quadratic  equation:  

x2 1 0− = .  

Solutions:  _________________    

 

Page 27: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

Topic  22:  Quadratic  models  and  equations   385  

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

 

   

1. The  following  graph  shows  part  of  a  parabola.    

a. Use  the  fact  that  parabolas  have  symmetry  to  sketch  in  the  missing  part  of  the  parabola.      

b. Sketch  in  the  line  of  symmetry  for  the  parabola.    

c. Estimate  the  x-­‐intercepts.  Then  mark  them  on  the  graph.  x-­‐intercepts:    _______________  

d. Find  the  y-­‐intercept.  Then  mark  it  on  the  graph.  y-­‐intercept:    ________  

e. Complete  the  table  for  the  parabola.  

X   -­‐2   -­‐1   0   1   2   3   4   5  

y                    

 

 2.   Below  is  a  graph  for  the  quadratic  function  y  =  –x2  +  4.  

 

-6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5 6

-9-8-7-6-5-4-3-2-1

1234

x

y

 

  Shown  is  a  table  for  the  quadratic  function  y  =  x2  –  9.  

    Use  the  graph  to  solve  the  quadratic  equation   x2 4 0− + = .  

 

Solutions:  _________________  

  Use  the  table  to  solve  the  quadratic  equation   x2 9 0− = .    

Solutions:  _________________      

3. Jocelyn’s  sister  tells  her  that  the  table  of  values  shown  here  is  from  a  quadratic  function.  Jocelyn  knows  this  means  that  the  graph  of  the  function  is  a  parabola  and  that  there  is  a  line  of  symmetry  at  an  x-­‐value.  Help  her  to  find  the  x-­‐value  at  the  line  of  symmetry.  Explain  your  reasoning.  

x   -­‐4   -­‐3   -­‐2   -­‐1   0   1   2  y   10   7   6   7   10   15   22  

Page 28: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

386   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 22.5 Practicing

 algeb

ra  skills  &  con

cepts  

1. If  the  length  of  a  side  of  a  square  is  10  inches,  what  is  the  area  of  the  square?  

Answer  with  supporting  work:  

2. If  the  area  of  a  square  is  64  square  centimeters,  what  is  the  length  of  the  side  of  the  square?    

Answer  with  supporting  work:  

 

 

 

Prep

aring  for  up

coming  lesson

s  

3. The  expression   b−  is  read  as  “the  opposite  of   b .”  

a.   Evaluate   b−  if   b 2= .  

 

 

b.   Evaluate   b−  if   b 10= − .  

 

 

c.   Evaluate   b−  if   b 0= .  

   

4. Evaluate  the  expression   ac4−  for  the  following  conditions:  

a.   If   a 2= and   c 3= −  

 

 

b.   If   a 4= − and   c 2= −  

 

 

c.   If   a 1= − and   c 5=  

   

Review

ing  pre-­‐algebra  ideas  

5. The  Pythagorean  Theorem  states  that  for  a  right  triangle  with  legs  of  length  a  and  b  and  hypotenuse  of  length  c,   .  

Use  the  Pythagorean  Theorem  to  find  the  length  of  the  missing  side  in  the  right  triangle  shown  here.  

 

Answer  with  supporting  work:  

 

6. The  lengths  of  the  sides  of!ΔABC  are  proportional  to  the  lengths  of  the  sides  of  !ΔDEF .    Use  the  information  

in  the  diagrams  to  find  the  lengths  of  !DE  and  !EF .    

       

Answer  with  supporting  work:  

Page 29: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

Topic  22:  Quadratic  models  and  equations   387  

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 22.6 Approximating solutions

22.6 OPENER Place  the  following  values  on  the  number  line.  You  will  need  to  estimate  the  locations  for  some  values.  

8   8   23     3     9     4       2      

 

 

 

22.6 CORE ACTIVITY Bobby  and  Joseph  drop  a  water  balloon  from  a  height  of  10  meters.    

1. What  rule  might  represent  the  balloon’s  height  above  the  ground,  h,  in  meters  as  a  function  of  time,  t,  in  seconds?  

 

2. On  your  calculator,  graph  the  function  rule  you  wrote  in  question  1.    Sketch  the  graph  on  the  calculator  screen  image  shown  here.  What  does  the  graph  tell  you  about  the  water  balloon  drop?  Use  your  graph  to  estimate  how  long  it  will  take  the  balloon  to  hit  the  ground.                

 

 

3. Write  an  equation  that  can  be  solved  to  find  when  the  water  balloon  will  hit  the  ground.  

 

4. Use  your  calculator  to  find  a  solution  to  the  equation  you  wrote  in  question  3  that  makes  sense  in  the  context  of  the  Balloon  Drop  Problem.        

5. In  your  own  words,  describe  what  each  mathematical  term  means.    

x-­‐intercept   solution   zero  

     

 

6. What  does  the  point  (1.429,0)  means  in  the  balloon  drop  situation?      

Page 30: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

388   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.  

22.6 CONSOLIDATION ACTIVITY Sandra’s  science  class  launches  a  fireworks  rocket  from  the  ground.  In  a  table,  the  students  record  the  height  of  the  rocket  in  feet  above  the  ground  at  specific  times  after  the  launch.  

1. Create  a  plot  for  the  data,  using  the  coordinate  grid  provided.  

-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

-200

-150

-100

-50

50

100

150

200

250

300

350

400

 

Time  in  seconds   Height  in  feet  

0   0  

1   144  

2   256  

3   336  

4   384  

5   400  

6   384  

7   336  

8    

9    

10      

Heigh

t  (in

 feet)  

Time  (in  seconds)  

2. The  data  and  plot  represent  a  quadratic  relationship.  How  can  you  use  the  data  in  the  table  to  show  that  the  relationship  is  quadratic?  

 

3. What  are  some  features  of  quadratic  graphs?  (Recall  that  the  shape  of  a  quadratic  graph  is  called  a  parabola.)  

 

 

4. Use  the  features  of  a  quadratic  relationship,  including  the  symmetry  of  the  data/graph,  to  complete  the  table.  

5. Add  the  new  data  points  to  the  graph  in  question  1.  

6. What  are  the  x-­‐intercepts  of  the  graph?  How  can  you  identify  the  x-­‐intercepts  from  the  graph?  

 

 

7. How  can  you  identify  the  x-­‐intercepts  from  the  table?   8. What  do  the  x-­‐intercepts  mean  in  the  context  of  the  rocket  problem  situation?  

 

 

9. Sketch  the  path  that  the  rocket  takes.  Assume  that  the  rocket  is  shot  straight  up.  

10. Is  the  rocket’s  path  the  same  as  or  different  from  a  graph  of  height  vs.  time  for  the  rocket?  Explain.    

Page 31: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

Topic  22:  Quadratic  models  and  equations   389  

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

 

 

 

1. Courtney’s  model  rocket  is  shot  straight  up  into  the  air  from  a  launcher.  Some  data  for  the  rocket  are  shown  in  the  table.  Plot  the  data  on  the  grid  provided.  

 Time  in  seconds  

0   1   2   3   4  

Height  in  feet  

0   80   128   144   128    

Heigh

t  (fee

t)  

-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7

-200

-175

-150

-125

-100

-75

-50

-25

25

50

75

100

125

150

      Time  (seconds)  

   2. The  function  that  describes  the  height  of  the  rocket  at  a  given  time  is  quadratic,  so  its  graph  is  a  parabola.    Use  the  fact  that  a  

parabola  has  symmetry  to  plot  the  height  until  the  rocket  lands  back  on  the  ground.  Also  complete  the  following  table  and  answer  the  questions.  

Time  in  seconds   0   1   2   3   4   5   6  

Height  in  feet   0   80   128   144   128      

 

a. What  is  the  maximum  (highest)  height  that  the  rocket  reaches?  At  what  time  does  this  happen?  

 

 

 

 

b. What  are  the  x-­‐intercepts  of  the  parabola?  

 

c. What  do  the  x-­‐intercepts  mean  in  terms  of  the  height  of  the  rocket?  

 

 

 

 

d. The  graph  you  created  shows  the  height  of  the  rocket  as  a  function  of  time.  Does  it  also  show  the  path  the  rocket  takes  while  it  is  in  the  air?  Explain.  

 

 

Page 32: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

390   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. Griffin  also  shoots  his  model  rocket  straight  up  into  the  air.  Data  showing  the  height  of  his  rocket  (in  feet)  as  a  function  of  time  (in  seconds)  are  shown  in  the  following  table.  

Time  in  seconds   0   2   4   6   8   10   12  

Height  in  feet   0   320   512   576   512   320   0  

   a. Whose  rocket  went  higher,  Courtney’s  or  Griffin’s?  How  

much  higher  did  it  go?  

 

 

 

 

b. Whose  rocket  took  longer  to  land?  How  much  longer  did  it  take  to  land?  

 

4. An  equation  that  models  the  height  of  Griffin’s  rocket,  h(t),  as  a  function  of  time,  t,  is  h(t)  =  –16t2  +  192t.  What  is  the  value  of  h(2)?  What  does  h(2)  represent  in  terms  of  the  rocket?  

 

 

 

5. Courtney  and  Griffin’s  physics  teacher  told  them  that  the  height  of  a  rocket  as  a  function  of  time  will  always  be  quadratic  when  fired  from  a  launcher  as  in  this  experiment.  Griffin  shoots  his  rocket  from  the  ground  another  time  and  collects  the  data  shown  in  the  table.  He  knows  that  it  took  8  seconds  for  the  rocket  to  land.  Looking  at  the  data,  however,  he  realizes  that  the  device  that  measures  the  height  of  the  rocket  malfunctioned.  How  does  he  know  that  just  by  looking  at  the  data?  

 

Time  in  seconds   0   1   2   3   4   5   6   7   8  

Height  in  feet   0   112   192   240   256   240   105   90   0  

 

Page 33: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

Topic  22:  Quadratic  models  and  equations   391  

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 22.6 Practicing

 algeb

ra  skills  &  con

cepts  

1. The  area  of  the  rectangle  shown  can  be  written  as  .  

 

  Use  the  distributive  property  to  write  the  expression      in  another  way.  

 

2. Write  the  area  of  the  rectangle  shown  as  a  product  of  the  length  and  width.  Then  use  the  distributive  property  to  rewrite  the  expression  in  another  way.  

 

 

 

Prep

aring  for  up

coming  lesson

s  

3. Explain  why  it  is  not  possible  to  simplify  each  of  the  following  square  roots.  

a.    

   

   

   

b.    

 

 

 

4. Simplify  each  of  the  following  expressions.  

a.    

b.   !!

3 + 32  

c.   !!

5 + 16  

 

Review

ing  pre-­‐algebra  skills  

5. In  a  particular  blueprint  drawing,   inch  represents  1  

foot.  If  the  length  of  a  bedroom  is  3  inches  on  the  

blueprint,  what  is  the  actual  length  of  the  bedroom?      

Answer  with  supporting  work:  

6. In  a  particular  blueprint  drawing,    inch  represents  1  

foot.  The  actual  width  of  the  living  room  will  be  22  feet.  What  is  the  width,  in  inches,  of  the  living  room  on  the  blueprint  drawing?    

Answer  with  supporting  work:  

 

Page 34: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

392   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 35: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

Topic  22:  Quadratic  models  and  equations   393  

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 22.7 The geometry and algebra of square roots

22.7 OPENER Consider  the  quadratic  equation  x2  =  36.  

1. Solve  the  equation  by  graphing.  Use  your  graphing  calculator.  (Remember  to  use  a  viewing  rectangle  that  will  allow  you  to  see  the  solutions  and  the  parabola.)  Sketch  your  graph  below  and  indicate  the  solutions  to  the  equation.  

 

         

2. How  do  your  solutions  connect  to  what  you  have  learned  about  square  roots?  

     

 

22.7 CORE ACTIVITY

1. Solve    using  square  roots.  Then  check  your  answer  by  creating  a  graph  on  the  graphing  calculator.  

   

 

2. Each  of  these  quadratic  equations  has  two  solutions.  Use  square  roots  to  represent  the  exact  value  for  each  solution.  

a.     b.    

       

3. Each  of  these  quadratic  equations  has  two  solutions.  Estimate  the  solutions  by  stating  between  which  two  integers  each  solution  lies.  

a.     b.    

       

4. Now,  use  your  calculator  to  find  approximate  solutions  to  three  decimal  places  for  the  following  quadratic  equations.  

a.     b.    

           

Page 36: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

394   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.  

The  Pythagorean  Theorem  states  that  for  a  right  triangle  with  legs  of  length  a  and  b  and  hypotenuse  of  length  c,  a2  +  b2  =  c2.  

 5.  

   

 

Use  the  Pythagorean  Theorem  to  find  the  length  of  the  missing  side  in  the  triangle  shown.  

 

 

 

A  Pythagorean  triple  is  a  set  of  three  positive  whole  numbers,  a,  b,  and  c  that  are  the  lengths  of  the  sides  of  a  right  triangle.  The  right  triangle  in  question  5  is  an  example  of  a  Pythagorean  triple  because  the  lengths  of  its  sides  are  all  positive,  whole  numbers.  

 

6. One  way  to  find  other  Pythagorean  triples  from  a  known  Pythagorean  triple  is  to  “scale  up”  (by  a  whole  number)  the  lengths  of  the  sides  of  a  right  triangle  like  this  5-­‐12-­‐13  right  triangle.  Write  in  the  lengths  of  the  sides  of  the  other  two  right  triangles  shown.  

5-­‐12-­‐13  right  triangle:        

   

5-­‐12-­‐13  right  triangle  scaled  up  by  a  factor  of  2:      

 

5-­‐12-­‐13  right  triangle  scaled  up  by  a  factor  3:  

   

 

7. Use  the  Pythagorean  Theorem  to  find  the  length  of  the  diagonal  of  the  square.  

   

 

Page 37: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

Topic  22:  Quadratic  models  and  equations   395  

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. As  you  watch  the  animations,  fill  in  the  following  table.  

Side  length    

of  square  

Length  of    

diagonal  

Simplified  

form  

1      

2      

3      

4          

 

9. Justify  each  step  used  to  simplify  the  following  radical.  

 

 

   

   

 

   

   

 

   

     

 

 

10. Write  an  algebraic  equation  that  is  an  example  of  the  following  statement:  The  square  root  of  a  product  of  two  positive  real  numbers  is  the  product  of  their  square  roots.    

 

 

11. Use  algebra  to  show  that  the  following  statement  is  true:  ! 32 = 4 2 .      

 

12. Simplify  the  following  radical  expressions.    Show  your  work  to  support  your  answer.  

a.    ! 12  

b.    ! 48  

c.    ! 180   d.  

 ! 75  

e.    

! 500   f.  

!!

150  

Page 38: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

396   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.  

13.  Simplify  the  following  radical  expressions.    Show  your  work  to  support  your  answers.  

   

 

22.7 CONSOLIDATION ACTIVITY In  this  topic,  you  have  looked  at  solving  quadratic  equations  by  graphing.  You  have  also  looked  at  how  you  can  use  square  roots  to  solve  quadratic  equations.  

In  this  activity,  you  will  work  with  your  partner  to  match  quadratic  equations  with  their  graphs  and  their  solutions.  

Objective:     Create  sets  of  “matching”  cards.  “Matching”  is  defined  as  different  representations  of  the  same  relationship.  Each  set  will  have  an  equation  card,  a  graph  card,  and  a  solution  card.  

Materials:     Your  teacher  will  give  you  and  your  partner  pages  with  cards  on  them  to  cut  out.  There  are  eight  equations  cards  (labeled  A-­‐H),  eight  graph  cards  (labeled  I-­‐P),  and  eight  solutions  cards  (labeled  Q-­‐X).  

Instructions:     Work  with  your  partner  to  find  a  set  of  matching  cards.  When  you  both  agree  on  a  set,  tape  together  the  cards  that  form  the  set.  So  that  you  can  easily  check  you  answers,  tape  each  set  with  the  equation  card  on  the  left,  the  graph  card  in  the  middle,  and  the  solutions  card  on  the  right  as  shown  here.  

Equation card

x2 – 36 = 0

Graph card

Solutions card

x = -6 x = 6

Page 39: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

Topic  22:  Quadratic  models  and  equations   397  

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

 

 

 1. Between  which  two  consecutive  integers  is  each  square  root?  

a.    

 

 

b.     c.    

 

2. Simplify  the  following  square  roots  if  possible.  Write  your  answers  in  simplest  form.  Show  your  work.      

a.    

 

 

 

b.     c.    

d.    

 

 

 

e.    

   

 

3. Matt  and  Karen  are  working  on  their  algebra  homework  when  they  come  across  the  following  problem:  

“A  particular  square  has  an  area  of  50  square  inches.  Approximately  how  long  is  each  side  of  the  square?    Give  your  answer  to  the  nearest  whole  number.  Explain  your  reasoning.”            

 

Matt  thinks  the  length  of  each  side  is  about  7  inches  and  Karen  thinks  the  length  is  about  8  inches.      

a. Why  did  they  choose  these  two  numbers  for  their  approximations?  Explain.      

 

 

 

 

 

 

b. Whose  answer  do  you  think  is  closer  to  the  true  length  of  the  side?  Why?  

 

 

 

 

 

 

Page 40: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

398   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.  

4. Complete  the  Math  Journal.  Consider  the  process  of  simplifying  square  roots.  Sometimes  it  is  possible  to  do  so,  sometimes  it  is  not  possible.      

 Possible  to  simplify?    

(Yes  or  no)  Explain  why  it  is  possible  (or  impossible)  to  simplify  this  square  root.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 41: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

Topic  22:  Quadratic  models  and  equations   399  

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 22.7 Practicing

 algeb

ra  skills  &  con

cepts  

1. The  value  of is  between  the  whole  numbers  2  and  3.  Explain  why.  

 

 

 

2. Between  what  two  consecutive  whole  numbers  is ?    

Answer  with  supporting  explanation:  

 

 

 

Prep

aring  for  up

coming  lesson

s  

3. Simplify  the  following  expressions:  

a.    

b.    

 

4. Evaluate  the  following  expressions  if  

!a = 1, b = −4, c = 2 :  

a.   !b2 − 4ac   b.  

! b2 − 4ac    

Review

ing  pre-­‐algebra  ideas  

5. Use  the  Pythagorean  Theorem  to  find  the  length  of  the  diagonal  of  the  square.  

 

!a2 + b2 = c2  

 

 

6. Place  in  order  from  least  to  greatest.  

 

           Answer  with  supporting  explanation:  

 

Page 42: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

400   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 43: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

Topic  22:  Quadratic  models  and  equations   401  

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 22.8 Using the quadratic formula

22.8 OPENER Consider  the  quadratic  equation  2x2  +  3x  –  3  =  0.  What  happens  if  you  try  to  solve  the  equation  by  graphing?    

These  calculator  screens  show  the  results  of  finding  the  x-­‐intercepts  of  the  graph  using  technology.    

   

 

Do  you  think  the  x-­‐intercepts  shown  represent  exact  solutions  or  approximate  solutions?  Explain.  

 

22.8 CORE ACTIVITY 1. If  ax2  +  bx  +  c  =  0,  a  ≠  0,  then  x  =  _____________________________________.      

2. Use  the  quadratic  formula  to  solve  the  equation  2x2  +  3x  –  3  =  0.  

         

3. How  does  your  solution  in  question  2  compare  to  the  solution  shown  in  the  Opener?        

4. Use  the  quadratic  formula  to  solve  the  following  equations.  

a.   3x2  –  x  –  5  =  0   b.   –  6  –  2x  +  x2=  0  

 

                       

Page 44: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

402   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.  

22.8 CONSOLIDATION ACTIVITY

The  quadratic  formula  

For  ax2  +  bx  +  c  =  0,  the  value  of  x  is  given  by.  

1. Use  the  quadratic  formula  to  solve  each  of  the  following  quadratic  equations.  

a. x2  +  x  –  2  =  0        

b. x2  –  5x  +  6  =  0   c. x2  –  6x  =  0  

d. x2  +  4x  +  4  =  0        

e. 2x2  –  x  –  6  =  0   f. 5x  –  8  +  3x2  =  0  

 

2. Randy,  Sandy,  and  Andy  are  using  the  quadratic  formula  to  solve  the  quadratic  equation  x2  –  4x  +  3  =  0.  They  each  make  a  

mistake  when  applying  the  formula.  Find  the  mistake  in  each  of  the  solutions  shown.  Then  re-­‐work  the  problem  to  find  the  correct  solution.  

  Solution   Explanation  of  mistake   Corrected  solution  

a.   Randy  

 

 

   

b.   Sandy  

 

 

No  solutions  because  you  cannot  take  the  square  root  of  a  negative  number

 

   

c.   Andy  

 

 

   

Page 45: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

Topic  22:  Quadratic  models  and  equations   403  

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

 

   

1. Complete  the  Math  Journal.  The  quadratic  formula  tells  us  that  for  ax2  +  bx  +  c  =  0,  the  value  of  x  is  given  by   .  

When  you  use  the  quadratic  formula  to  solve  a  quadratic  equation,  the  answers  you  get  are  values  of  x  that  make  the  equation  true.      

Question   Answer   Sketch  a  graph  to  support  your  answer  What  do  the  values  of  x  that  result  from  applying  the  quadratic  formula  represent  in  terms  of  the  graph  of  the  corresponding  parabola?  

   

 2. Use  the  quadratic  formula  to  solve  each  of  the  following  quadratic  equations.  

a. x2  +  3x  =  0            

b. x2  +  2x  –  8  =  0  

c. x2  +  11x  +  10c  =  0            

d. 3x2  +  7x  +  2  =  0    

 3. Mallory  is  trying  to  use  the  quadratic  formula  to  find  where  the  parabola  defined  by  y  =  x2  –  2x  +  8    crosses  the  x-­‐axis.  Her  

friend,  Mark,  graphs  the  parabola  on  his  calculator  and  sees  that  the  x-­‐intercepts  occur  at    and .  Mallory’s  answers  do  not  agree  with  Mark’s.      

Here  is  Mallory’s  work:  

 

     ;  no  solutions  because  you  cannot  take  the  square  root  of  a  negative  number  

 a. Explain  what  Mallory  did  incorrectly.  

           

b. Correct  Mallory’s  work.  Be  sure  you  get  the  correct  answers:    and .  

Page 46: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

404   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 22.8 Practicing

 algeb

ra  skills  &  con

cepts  

1. Evaluate  the  following  expression  for    

,   ,  and   .  Show  your  work.  

−b + b2 − 4ac    

2. Evaluate  the  following  expression  for    

,   ,  and   .  Show  your  work.  

−b + b2 − 4ac    

Prep

aring  for  up

coming  lesson

s  

3. Does  the  graph  of  the  following  linear  function  have  an  x-­‐intercept?  If  it  does,  what  is  it?  

 

Answer  with  supporting  explanation:  

 

4. Does  the  graph  of  the  following  linear  function  have  an  x-­‐intercept?  If  it  does,  what  is  it?  

 

Answer  with  supporting  explanation:  

 

Review

ing  pre-­‐algebra  ideas  

5. Betsy’s  grandmother  estimates  that  she  will  need  900  yards  of  yarn  to  make  a  blanket  for  her.  How  many  feet  of  yarn  is  this?      Answer  with  supporting  work:  

6. One  kilometer  is  about   of  a  mile.  If  the  distance  

from  Detroit  to  Cleveland  is  170  miles,  what  is  the  approximate  distance  in  kilometers?    Answer  with  supporting  work:  

 

 

 

Page 47: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

Topic  22:  Quadratic  models  and  equations   405  

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 22.9 How many solutions?

22.9 OPENER For  each  quadratic  equation  in  the  table,  a  graph  is  shown  along  with  a  solution  to  the  equation  using  the  quadratic  formula.  Study  the  examples  in  the  table.  (Note:  Each  tick  mark  on  the  x-­‐axis  and  y-­‐axis  of  the  graph  represents  one  unit.)  

Equation   Graph   Solution  

x2  +  x  –  6  =  0  

 

 

 

 

 

x2  +  x  +  2  =  0  

 

 

No  real  solutions  

   What  conjectures  can  you  make  about  the  connection  between  the  graph  of  a  quadratic  equation  and  the  number  of  (real)  solutions  the  quadratic  equation  has?  

22.9 CORE ACTIVITY 1. Circle  the  discriminant  in  the  quadratic  formula.  

 

!!x =

−b ± b2 − 4ac2a  

Page 48: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

406   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.  

2. For  each  quadratic  equation,  find  the  value  of  the  discriminant  and  determine  the  number  of  solutions.    Then,  use  the  quadratic  formula  to  solve  the  equation.  

a.    

 

 

 

 

 

 

b.    

 

3. Fill  in  the  following  table.  

If  the  discriminant  is…   then  the  quadratic  equation  has….  

positive    

zero    

negative    

22.9 ONLINE ASSESSMENT Today  you  will  take  an  online  assessment.  

Page 49: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

Topic  22:  Quadratic  models  and  equations   407  

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 22.9

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

 

   

1. Complete  the  Math  Journal.  Consider  solving  quadratic  equations  (in  the  form   )  using  the  quadratic  formula,  

.  The  value  of  the  discriminant  (the  expression  b2  –  4ac)  provides  a  clue  about  the  number  of  real  solutions  

that  you  will  get  when  you  solve  the  equation.    

Value  of  the  discriminant  (b2−4ac)  

What  does  this  tell  you  about  the  number  of  real  solutions  you  will  get  for  the  equation?  

Sketch  of  possible  graph  for  this  situation  showing  number  of  x-­‐intercepts  

Case  1:  When  b2−4ac  >  0  

         

 

Case  2:  When  b2−4ac  =  0  

         

 

Case  3:  When  b2−4ac  <  0  

         

 

 

2. Use  the  quadratic  formula  to  solve  each  quadratic  equation.  In  cases  that  involve  negative  square  roots,  write  “no  real  solutions”  for  the  answer.  For  equations  that  have  real  solutions,  express  your  answers  as  exact  answers.  Record  your  work  and  answers  on  notebook  paper.  

a.   b. x2  +  x  –  4  =  0   c.                  

d.   e.   f.  

           

   

Page 50: Unit8% - RCAS · Copyright©!2014 CharlesA.DanaCenterattheUniversityofTexasatAustin,LearningSciencesResearchInstituteattheUniversityofIllinoisatChicago,andAgileMind,Inc.!

408   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 22.9 Practicing

 algeb

ra  skills  &  con

cepts  

1. Recall  that  some  square  roots  can  be  simplified  by  finding  “perfect  square”  factors  greater  than  1  (such  as  4,  9,  16,  25,…).  

Example:      

If  possible,  simplify  the  following  square  roots:    

a.    

   

b.    

   

c.      

2. Simplify  each  expression.  

a.    

   

b.    

   

c.    

   

d.      

Prep

aring  for  up

coming  lesson

s  

Use  the  figure  shown  here  to  answer  questions  3  and  4.  

 

 

3.   Find  the  areas  of  the  four  smaller  rectangles.  (Write  the  value  for  the  area  inside  each  rectangle  on  the  diagram.)  

 

 

 

4.  

 

Write  an  equation  that  states  the  area  of  the  large  rectangle  as  the  sum  of  the  areas  of  the  four  smaller  rectangles.  Then  state  the  value  of  the  area  of  the  large  rectangle.  

 

Review

ing  pre-­‐algebra  ideas  

5. The  Pythagorean  Theorem  states  that  for  a  right  triangle  with  legs  of  length  a  and  b  and  hypotenuse  of  length  c,   .  

Use  the  Pythagorean  Theorem  to  find  the  length  of  the  missing  side  in  the  right  triangle  shown  here.  

 

Answer  with  supporting  work:  

 

6. This  diagram  shows  a  smaller  square  inscribed  within  a  larger  square.  Find  the  area  of  the  smaller  square.  

 

Answer  with  supporting  work: