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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 3<x<4
-3<x<4
Notação de intervalo: x(3;4)
x∈(-3;4)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 2x2+2x+24>0, são:

a = -2

b = 2

c = 24

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=2
b=2
c=24

x=(-2±sqrt(22-4*-2*24))/(2*-2)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-2±sqrt(4-4*-2*24))/(2*-2)

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

x=(-2±sqrt(4--8*24))/(2*-2)

x=(-2±sqrt(4--192))/(2*-2)

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

x=(-2±sqrt(4+192))/(2*-2)

x=(-2±sqrt(196))/(2*-2)

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

x=(-2±sqrt(196))/(-4)

para obter o resultado:

x=(-2±sqrt(196))/(-4)

3. Simplificar a raiz quadrada (196)

Simplificar 196 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>196</math>:

A fatoração prima de 196 é 2272

Escrever os fatores primos:

196=2·2·7·7

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

2·2·7·7=22·72

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

22·72=2·7

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

2·7=14

4. Resolver a equação para x

x=(-2±14)/(-4)

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-2+14)/(-4) e x2=(-2-14)/(-4)

x1=(-2+14)/(-4)

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

x1=(-2+14)/(-4)

x1=(12)/(-4)

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

x1=124

x1=3

x2=(-2-14)/(-4)

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

x2=(-2-14)/(-4)

x2=(-16)/(-4)

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

x2=164

x2=4

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: -3, 4.

Uma vez que o coeficiente a é negativo (a=-2), 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 2x2+2x+24>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.