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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 0,25<x<0,2
-0,25<x<0,2
Notação de intervalo: x(0.25;0.2)
x∈(-0.25;0.2)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 20x21x+1>0, são:

a = -20

b = -1

c = 1

2. 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=20
b=1
c=1

x=(-1*-1±sqrt(-12-4*-20*1))/(2*-20)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-1*-1±sqrt(1-4*-20*1))/(2*-20)

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

x=(-1*-1±sqrt(1--80*1))/(2*-20)

x=(-1*-1±sqrt(1--80))/(2*-20)

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

x=(-1*-1±sqrt(1+80))/(2*-20)

x=(-1*-1±sqrt(81))/(2*-20)

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

x=(-1*-1±sqrt(81))/(-40)

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

x=(1±sqrt(81))/(-40)

para obter o resultado:

x=(1±sqrt(81))/(-40)

3. Simplificar a raiz quadrada (81)

Simplificar 81 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>81</math>:

A fatoração prima de 81 é 34

Escrever os fatores primos:

81=3·3·3·3

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

3·3·3·3=32·32

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

32·32=3·3

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

3·3=9

4. Resolver a equação para x

x=(1±9)/(-40)

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(1+9)/(-40) e x2=(1-9)/(-40)

x1=(1+9)/(-40)

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

x1=(1+9)/(-40)

x1=(10)/(-40)

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

x1=1040

x1=0,25

x2=(1-9)/(-40)

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

x2=(1-9)/(-40)

x2=(-8)/(-40)

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

x2=840

x2=0,2

5. 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: -0,25, 0,2.

Uma vez que o coeficiente a é negativo (a=-20), 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.

6. Escolher o intervalo correto (solução)

Uma vez que 20x21x+1>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.