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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: x<0,823orx>1,823
x<-0,823 or x>1,823
Notação de intervalo: x(,0,823)(1,823,)
x∈(-∞,-0,823)⋃(1,823,∞)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 2x2+2x+3<0, são:

a = -2

b = 2

c = 3

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=3

x=(-2±sqrt(22-4*-2*3))/(2*-2)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-2±sqrt(4-4*-2*3))/(2*-2)

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

x=(-2±sqrt(4--8*3))/(2*-2)

x=(-2±sqrt(4--24))/(2*-2)

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

x=(-2±sqrt(4+24))/(2*-2)

x=(-2±sqrt(28))/(2*-2)

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

x=(-2±sqrt(28))/(-4)

para obter o resultado:

x=(-2±sqrt(28))/(-4)

3. Simplificar a raiz quadrada (28)

Simplificar 28 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>28</math>:

A fatoração prima de 28 é 227

Escrever os fatores primos:

28=2·2·7

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

2·2·7=22·7

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

22·7=2·7

4. Resolver a equação para x

x=(-2±2*sqrt(7))/(-4)

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-2+2*sqrt(7))/(-4) e x2=(-2-2*sqrt(7))/(-4)

x1=(-2+2*sqrt(7))/(-4)

Remova os parênteses

x1=(-2+2*sqrt(7))/(-4)

x1=(-2+2*2,646)/(-4)

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

x1=(-2+2*2,646)/(-4)

x1=(-2+5,292)/(-4)

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

x1=(-2+5,292)/(-4)

x1=(3,292)/(-4)

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

x1=3,2924

x1=0,823

x2=(-2-2*sqrt(7))/(-4)

x2=(-2-2*2,646)/(-4)

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

x2=(-2-2*2,646)/(-4)

x2=(-2-5,292)/(-4)

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

x2=(-2-5,292)/(-4)

x2=(-7,292)/(-4)

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

x2=7,2924

x2=1,823

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: -0,823, 1,823.

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+3<0 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.