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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 2,5x0,75
-2,5<=x<=0,75
Notação de intervalo: x[2,5,0,75]
x∈[-2,5,0,75]

Explicação passo a passo

1. Simplificar a expressão

12 passos adicionais

-2·(4x2+6x)+9>=2·(x-3)

Expandir os parêntesis:

-2·4x2-2·6x+9>=2·(x-3)

Multiplicar coeficientes:

-8x2-2·6x+9>=2·(x-3)

-8x2-12x+9>=2·(x-3)

Expandir os parêntesis:

-8x2-12x+9>=2x+2·-3

Simplificar a expressão aritmética:

-8x2-12x+9>=2x-6

Subtrair 9 de ambos os lados:

(-8x2-12x+9)-2x>=(2x-6)-2x

Agrupar termos semelhantes:

-8x2+(-12x-2x)+9>=(2x-6)-2x

Simplificar a expressão aritmética:

-8x2-14x+9>=(2x-6)-2x

Agrupar termos semelhantes:

-8x2-14x+9>=(2x-2x)-6

Simplificar a expressão aritmética:

-8x2-14x+9>=-6

Subtrair 9 de ambos os lados:

(-8x2-14x+9)-9>=-6-9

Simplificar a expressão aritmética:

-8x2-14x>=-6-9

Simplificar a expressão aritmética:

-8x2-14x>=-15

Simplificar a desigualdade quadrática na sua forma padrão

ax2+bx+c0

Adicionar 15 a ambos os lados da equação.

8x214x15

Adicionar 15 a ambos os lados da equação.

8x214x+1515+15

Simplificar a expressão

8x214x+150

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 8x214x+150, são:

a = -8

b = -14

c = 15

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=8
b=14
c=15

x=(-1*-14±sqrt(-142-4*-8*15))/(2*-8)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-1*-14±sqrt(196-4*-8*15))/(2*-8)

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

x=(-1*-14±sqrt(196--32*15))/(2*-8)

x=(-1*-14±sqrt(196--480))/(2*-8)

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

x=(-1*-14±sqrt(196+480))/(2*-8)

x=(-1*-14±sqrt(676))/(2*-8)

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

x=(-1*-14±sqrt(676))/(-16)

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

x=(14±sqrt(676))/(-16)

para obter o resultado:

x=(14±sqrt(676))/(-16)

4. Simplificar a raiz quadrada (676)

Simplificar 676 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>676</math>:

A fatoração prima de 676 é 22132

Escrever os fatores primos:

676=2·2·13·13

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

2·2·13·13=22·132

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

22·132=2·13

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

2·13=26

5. Resolver a equação para x

x=(14±26)/(-16)

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(14+26)/(-16) e x2=(14-26)/(-16)

x1=(14+26)/(-16)

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

x1=(14+26)/(-16)

x1=(40)/(-16)

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

x1=4016

x1=2,5

x2=(14-26)/(-16)

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

x2=(14-26)/(-16)

x2=(-12)/(-16)

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

x2=1216

x2=0,75

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: -2,5, 0,75.

Uma vez que o coeficiente a é negativo (a=-8), 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 8x214x+150 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.