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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 2,035<t<9,215
2,035<t<9,215
Notação de intervalo: t(2.035;9.215)
t∈(2.035;9.215)

Explicação passo a passo

1. Simplificar a desigualdade quadrática na sua forma padrão

at2+bt+c>0

Subtrair 400 de ambos os lados da desigualdade:

16t2+180t+100>400

Subtrair 400 de ambos os lados:

16t2+180t+100400>400400

Simplificar a expressão

16t2+180t300>0

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 16t2+180t300>0, são:

a = -16

b = 180

c = -300

3. Introduzir esses coeficientes na fórmula quadrática

A fórmula quadrática dá-nos as raízes para at2+bt+c>0, em que a, b e c são números (ou coeficientes), como indicado a seguir:

t=(-b±sqrt(b2-4ac))/(2a)

a=16
b=180
c=300

t=(-180±sqrt(1802-4*-16*-300))/(2*-16)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

t=(-180±sqrt(32400-4*-16*-300))/(2*-16)

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

t=(-180±sqrt(32400--64*-300))/(2*-16)

t=(-180±sqrt(32400-19200))/(2*-16)

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

t=(-180±sqrt(13200))/(2*-16)

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

t=(-180±sqrt(13200))/(-32)

para obter o resultado:

t=(-180±sqrt(13200))/(-32)

4. Simplificar a raiz quadrada (13200)

Simplificar 13200 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>13200</math>:

A fatoração prima de 13200 é 2435211

Escrever os fatores primos:

13200=2·2·2·2·3·5·5·11

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

2·2·2·2·3·5·5·11=22·22·3·52·11

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

22·22·3·52·11=2·2·5·3·11

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

2·2·5·3·11=4·5·3·11

4·5·3·11=20·3·11

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

20·3·11=20·33

5. Resolver a equação para t

t=(-180±20*sqrt(33))/(-32)

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: t1=(-180+20*sqrt(33))/(-32) e t2=(-180-20*sqrt(33))/(-32)

t1=(-180+20*sqrt(33))/(-32)

t1=(-180+20*5,745)/(-32)

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

t1=(-180+20*5,745)/(-32)

t1=(-180+114,891)/(-32)

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

t1=(-180+114,891)/(-32)

t1=(-65,109)/(-32)

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

t1=65,10932

t1=2,035

t2=(-180-20*sqrt(33))/(-32)

t2=(-180-20*5,745)/(-32)

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

t2=(-180-20*5,745)/(-32)

t2=(-180-114,891)/(-32)

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

t2=(-180-114,891)/(-32)

t2=(-294,891)/(-32)

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

t2=294,89132

t2=9,215

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: 2,035, 9,215.

Uma vez que o coeficiente a é negativo (a=-16), é uma desigualdade quadrática "negativa" e a parábola aponta para cima, como uma cara triste.

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 16t2+180t300>0 tem um sinal de desigualdade > procuramos os intervalos da parábola que se encontram acima 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.