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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: x1,622orx4,622
x<=-1,622 or x>=4,622
Notação de intervalo: x(,1,622)[4,622,]
x∈(-∞,-1,622]⋃[4,622,∞)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 2x2+6x+150, são:

a = -2

b = 6

c = 15

2. 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=2
b=6
c=15

x=(-6±sqrt(62-4*-2*15))/(2*-2)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-6±sqrt(36-4*-2*15))/(2*-2)

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

x=(-6±sqrt(36--8*15))/(2*-2)

x=(-6±sqrt(36--120))/(2*-2)

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

x=(-6±sqrt(36+120))/(2*-2)

x=(-6±sqrt(156))/(2*-2)

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

x=(-6±sqrt(156))/(-4)

para obter o resultado:

x=(-6±sqrt(156))/(-4)

3. Simplificar a raiz quadrada (156)

Simplificar 156 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>156</math>:

A fatoração prima de 156 é 22313

Escrever os fatores primos:

156=2·2·3·13

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

2·2·3·13=22·3·13

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

22·3·13=2·3·13

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

2·3·13=2·39

4. Resolver a equação para x

x=(-6±2*sqrt(39))/(-4)

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-6+2*sqrt(39))/(-4) e x2=(-6-2*sqrt(39))/(-4)

x1=(-6+2*sqrt(39))/(-4)

Começamos por calcular a expressão entre parêntesis.

x1=(-6+2*sqrt(39))/(-4)

x1=(-6+2*6,245)/(-4)

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

x1=(-6+2*6,245)/(-4)

x1=(-6+12,49)/(-4)

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

x1=(-6+12,49)/(-4)

x1=(6,49)/(-4)

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

x1=6,494

x1=1,622

x2=(-6-2*sqrt(39))/(-4)

x2=(-6-2*6,245)/(-4)

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

x2=(-6-2*6,245)/(-4)

x2=(-6-12,49)/(-4)

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

x2=(-6-12,49)/(-4)

x2=(-18,49)/(-4)

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

x2=18,494

x2=4,622

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: -1,622, 4,622.

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+6x+150 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.