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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 7x2
-7<=x<=2
Notação de intervalo: x[7,2]
x∈[-7,2]

Explicação passo a passo

1. Simplificar a desigualdade quadrática na sua forma padrão

ax2+bx+c0

Subtrair 8 de ambos os lados da desigualdade:

2x2+10x208

Subtrair 8 de ambos os lados:

2x2+10x20888

Simplificar a expressão

2x2+10x280

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 2x2+10x280, são:

a = 2

b = 10

c = -28

3. Introduzir esses coeficientes na fórmula quadrática

A fórmula quadrática dá-nos as raízes para ax2+bx+c0, em que a, b e c são números (ou coeficientes), como indicado a seguir:

x=(-b±sqrt(b2-4ac))/(2a)

a=2
b=10
c=28

x=(-10±sqrt(102-4*2*-28))/(2*2)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-10±sqrt(100-4*2*-28))/(2*2)

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

x=(-10±sqrt(100-8*-28))/(2*2)

x=(-10±sqrt(100--224))/(2*2)

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

x=(-10±sqrt(100+224))/(2*2)

x=(-10±sqrt(324))/(2*2)

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

x=(-10±sqrt(324))/(4)

para obter o resultado:

x=(-10±sqrt(324))/4

4. Simplificar a raiz quadrada (324)

Simplificar 324 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>324</math>:

A fatoração prima de 324 é 2234

Escrever os fatores primos:

324=2·2·3·3·3·3

Agrupar os fatores primos em pares e reescrevê-los sob a forma de expoente:

2·2·3·3·3·3=22·32·32

Utilizar a regra (x2)=x para simplificar ainda mais:

22·32·32=2·3·3

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

2·3·3=6·3

6·3=18

5. Resolver a equação para x

x=(-10±18)/4

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-10+18)/4 e x2=(-10-18)/4

x1=(-10+18)/4

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

x1=(-10+18)/4

x1=(8)/4

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

x1=84

x1=2

x2=(-10-18)/4

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

x2=(-10-18)/4

x2=(-28)/4

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

x2=284

x2=7

6. Encontrar os intervalos

Para encontrar os intervalos de uma desigualdade quadrática, começamos por encontrar a sua parábola.

As raízes da parábola (onde se cruza com o eixo -x) são: -7, 2.

Uma vez que o coeficiente a é positivo (a=2), é uma desigualdade quadrática "positiva" e a parábola aponta para cima, como um sorriso!

Se o sinal de desigualdade é ≤ ou ≥, então os intervalos incluem as raízes e usamos uma linha sólida. Se o sinal de desigualdade é < ou > os intervalos não incluem as raízes e usamos uma linha tracejada.

7. Escolher o intervalo correto (solução)

Uma vez que 2x2+10x280 tem um sinal de desigualdade procuramos os intervalos da parábola que se encontram abaixo do eixo -x.

Solução:

Notação de intervalo:

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.