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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Notação de intervalo - Sem raízes reais: x(,)
x∈(-∞,∞)
Solução: x1=-12+-i112,x2=-12+i112
x_{1}=\frac{-1}{2}+\frac{-i\sqrt{11}}{2} , x_{2}=\frac{-1}{2}+\frac{i\sqrt{11}}{2}

Explicação passo a passo

1. Simplificar a expressão

9 passos adicionais

(x+3)·2-x2<3x+9

Expandir os parêntesis:

x·2+3·2-x2<3x+9

Simplificar a expressão aritmética:

2x+6-x2<3x+9

Subtrair 6 de ambos os lados:

(2x+6-x2)-3x<(3x+9)-3x

Agrupar termos semelhantes:

-x2+(2x-3x)+6<(3x+9)-3x

Simplificar a expressão aritmética:

-x2-x+6<(3x+9)-3x

Agrupar termos semelhantes:

-x2-x+6<(3x-3x)+9

Simplificar a expressão aritmética:

-x2-x+6<9

Subtrair 6 de ambos os lados:

(-x2-x+6)-6<9-6

Simplificar a expressão aritmética:

-x2-x<9-6

Simplificar a expressão aritmética:

-x2-x<3

Simplificar a desigualdade quadrática na sua forma padrão

ax2+bx+c<0

Subtrair 3 de ambos os lados da desigualdade:

1x21x<3

Subtrair 3 de ambos os lados:

1x21x3<33

Simplificar a expressão

1x21x3<0

2. Determinar os coeficientes a, b e c da desigualdade quadrática

Os coeficientes da nossa desigualdade, 1x21x3<0, são:

a = -1

b = -1

c = -3

3. Introduzir esses coeficientes na fórmula quadrática

A fórmula quadrática dá-nos as raízes para ax2+bx+c<0, em que a, b e c são números (ou coeficientes), como indicado a seguir:

x=(-b±sqrt(b2-4ac))/(2a)

a=1
b=1
c=3

x=(-1*-1±sqrt(-12-4*-1*-3))/(2*-1)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-1*-1±sqrt(1-4*-1*-3))/(2*-1)

Realizar qualquer multiplicação ou divisão, da esquerda para a direita:

x=(-1*-1±sqrt(1--4*-3))/(2*-1)

x=(-1*-1±sqrt(1-12))/(2*-1)

Calcular qualquer adição ou subtração, da esquerda para a direita.

x=(-1*-1±sqrt(-11))/(2*-1)

Realizar qualquer multiplicação ou divisão, da esquerda para a direita:

x=(-1*-1±sqrt(-11))/(-2)

Realizar qualquer multiplicação ou divisão, da esquerda para a direita:

x=(1±sqrt(-11))/(-2)

para obter o resultado:

x=(1±sqrt(-11))/(-2)

4. Simplificar a raiz quadrada (11)

Simplificar 11 ao encontrar os fatores primos:

A fatoração prima de -11 é i11

A raiz quadrada de um número negativo não existe no conjunto dos números reais. Introduzimos o número imaginário "i", que é a raiz quadrada de menos um. (1)=i

-11=(-1)·11

(-1)·11=i11

Escrever os fatores primos:

i11=i11

i11=i11

5. Resolver a equação para x

x=(1±isqrt(11))/(-2)

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(1+isqrt(11))/(-2) e x2=(1-isqrt(11))/(-2)

2 passos adicionais

x1=(1+i11)-2

Mova o sinal negativo do denominador para o numerador:

x1=-(1+i11)2

Expandir os parêntesis:

x1=(-1-i11)2

Quebrar a fração:

x1=-12+-i112

2 passos adicionais

x2=(1-i11)-2

Mova o sinal negativo do denominador para o numerador:

x2=-(1-i11)2

Expandir os parêntesis:

x2=(-1+i11)2

Quebrar a fração:

x2=-12+i112

6. Encontrar os intervalos

Parte discriminante da fórmula quadrática:

b24ac<0 Não há raízes reais.
b24ac=0 Existe uma raiz real.
b24ac>0 Existem duas raízes reais.

A função de desigualdade não tem raízes reais, a parábola não intercepta o eixo x. A fórmula quadrática requer a raiz quadrada, e a raiz quadrada do número negativo não é definida sobre a linha real.

O intervalo é (,)

Porque aprender isto

Enquanto as equações quadráticas expressam os caminhos de arcos e os pontos ao longo dos mesmos, as desigualdades quadráticas expressam as áreas dentro e fora de tais arcos, bem como os intervalos que estes cobrem. Por outras palavras, se as equações quadráticas nos dizem onde se encontra o limite, as desigualdades quadráticas ajudam-nos a compreender em que nos devemos focar em relação a tal limite. De uma forma mais prática, as desigualdades quadráticas são utilizadas para criar algoritmos complexos que alimentam software poderoso e analisam a forma como alterações, tais como os preços no supermercado, ocorrem ao longo do tempo.