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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 20<x<20
-20<x<20
Notação de intervalo: x(20;20)
x∈(-20;20)

Explicação passo a passo

1. Simplificar a expressão

8 passos adicionais

-36x2+14400>0

Subtrair -36 de ambos os lados:

(-36x2+14400)-14400>0-14400

Simplificar a expressão aritmética:

-36x2>0-14400

Simplificar a expressão aritmética:

-36x2>-14400

Dividir ambos os lados por -36:

Ao dividir ou multiplicar por um número negativo, inverte sempre o sinal de desigualdade:

(-36x2)-36<-14400-36

Cancelar os negativos:

36x236<-14400-36

Simplificar a fração:

x2<-14400-36

Cancelar os negativos:

x2<1440036

Encontrar o maior fator comum do numerador e do denominador:

x2<(400·36)(1·36)

Eliminar o fator e cancelar o maior fator comum:

x2<400

Simplificar a desigualdade quadrática na sua forma padrão

ax2+bx+c<0

Subtrair 400 de ambos os lados da desigualdade:

x2<400

Subtrair 400 de ambos os lados:

x2400<400400

Simplificar a expressão

x2400<0

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, x2+0x400<0, são:

a = 1

b = 0

c = -400

3. 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=1
b=0
c=400

x=(-0±sqrt(02-4*1*-400))/(2*1)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-0±sqrt(0-4*1*-400))/(2*1)

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

x=(-0±sqrt(0-4*-400))/(2*1)

x=(-0±sqrt(0--1600))/(2*1)

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

x=(-0±sqrt(0+1600))/(2*1)

x=(-0±sqrt(1600))/(2*1)

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

x=(-0±sqrt(1600))/(2)

para obter o resultado:

x=(-0±sqrt(1600))/2

4. Simplificar a raiz quadrada (1600)

Simplificar 1600 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>1600</math>:

A fatoração prima de 1600 é 2652

Escrever os fatores primos:

1600=2·2·2·2·2·2·5·5

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

2·2·2·2·2·2·5·5=22·22·22·52

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

22·22·22·52=2·2·2·5

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

2·2·2·5=4·2·5

4·2·5=8·5

8·5=40

5. Resolver a equação para x

x=(-0±40)/2

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-0+40)/2 e x2=(-0-40)/2

x1=(-0+40)/2

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

x1=(-0+40)/2

x1=(40)/2

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

x1=402

x1=20

x2=(-0-40)/2

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

x2=(-0-40)/2

x2=(-40)/2

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

x2=402

x2=20

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: -20, 20.

Uma vez que o coeficiente a é positivo (a=1), é uma desigualdade quadrática "positiva" e a parábola aponta para cima, como um sorriso!

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 x2+0x400<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.